Teoria do Big-Bang

  • Em cosmologia, essa teoria científica diz que o universo emergiu de um estado extremamente denso e quente há cerca 20 bilhões de anos

  • Toda a massa existente no universo estaria compactada numa esfera do tamanho de uma ervilha:

    • Devido a alta pressão toda essa matéria se expandiu

Teoria do Big-Bang

  • Esse evento aconteceu numa fração de segundo:

  • A matéria foi lançada em todas as direções, num processo de expansão

  • Iniciou-se um resfriamento gradual que originou os átomos que posteriormente se combinaram e formaram as substâncias químicas.

  • Formação dos astros, planetas, estrelas, etc.

  • Atualmente as galáxias ainda estão se distanciando

Explosão do Big Bang

Questões a Serem Refletidas

  • Do ponto de vista do universo atual, não há ponto no espaço sobre o qual se possa dizer, “O Big Bang aconteceu aqui“. O Big Bang aconteceu em todo o espaço.

  • Não há tempo "antes do Big Bang", pois o tempo se iniciou com esse evento.

  • Se nada existia antes do Big Bang, de onde veio a matéria concentrada?

  • O que existe além do universo?

Para Entender o Big Bang

  • Se imaginássemos que o Big-Bang foi uma explosão que espalhou matéria e radiação dentro de um espaço vazio pré-existente e formou as galáxias que vemos hoje, então deveria existir um centro, e uma borda, e estaríamos com problemas...

Para Entender o Big Bang

  • O Big-Bang não foi uma explosão num espaço vazio. Foi o Big-Bang que criou o espaço e o tempo. O Big-Bang envolveu o Universo inteiro, não só a matéria e a radiação dentro dele. Não são as galáxias que se expandem dentro de um Universo vazio. É o Universo como um todo que se expande !!!

A Formação dos Primeiros Átomos

  • A nucleosíntese foi a formação inicial dos primeiros núcleos atômicos elementares:

    • Hidrogênio
    • Hélio
    • Lítio

Surgimento da Vida na Terra:

  • O planeta teria se formado pela agregação de poeira cósmica há cerca de 4,5 bilhões de anos

  • No início o planeta era formado apenas por rocha derretida que gradualmente foi se resfriando

  • Muitas erupções vulcânicas, e por essa razão, a atmosfera da terra era tóxica

Surgimento da Vida na Terra:

  • Grande período de chuvas, e as partes de terra que ficaram emersas formaram os continentes.

  • As teorias atuais aceitam que a vida começou na Terra a cerca de 3,5 bilhões de anos

  • As primeiras formas de vida nasceram nas águas quentes do mar, ao abrigo dos raios ultravioletas do Sol.

  • Eram pequenas esferas protegidas por uma membrana, em condições de se dividirem

Surgimento da Vida na Terra:

Aristóteles (séc. IV a.C.)

  • A vida podia surgir a partir

    • Substâncias inanimadas (lixo, sujeira)
    • PRINCÍPIOS ATIVOS ou FORÇAS VITAIS

ABIOGÊNESE OU GERAÇÃO ESPONTÂNEA

  • Os seres vivos vinham da matéria bruta

  • Ativação através de um princípio ativo

    • Água
    • Lama
    • Calor
    • Ar

ABIOGÊNESE OU GERAÇÃO ESPONTÂNEA

  • Defensores:

    • Aristóteles
    • Van’Helmont
    • Leeweenhoeck
    • Needhan

Van’ Helmont (1579 – 1644)

  • Como produzir camundongos:

    • Uma camisa suada (princípio ativo)
    • Gérmen de trigo
    • Abandonada em um lugar escuro
    • Após 21 dias = ratos

Contestando a Abiogênese

  • Francesco Redi realizou experiências controladas para provar que os vermes encontrados nos cadáveres em decomposição surgiram de ovos postos por moscas

Francesco Redi (1626-1697)

  • O primeiro a contestar a abiogênese

    • Demonstrou que os seres que surgiam na carne em putrefação
    • Larvas de moscas
    • Moscas tinham que depositar ovos sobre a carne antes
  • Biogênese

    • A vida não surge da matéria bruta
    • Só de outra pré existente

Leeuwenhoek (1632-1723)

  • Com um microscópio de fabricação caseira

  • Descobriu pequenos seres

  • Reavivando a teoria de geração espontânea

    • Seres tão pequenos não seriam capazes de reprodução
    • Só surgiriam por meio de geração espontânea

Novos Argumentos para a Abiogênese

  • Anton Van Leeuwenhoek com auxílio do microscópio descobriu os microrganismos

  • Como não se conhecia a origem dos microrganismos, ele os atribui a origem espontânea da vida

NEEDHAM (1713 – 1781) x SPALLANZANI (1729 – 1799)

John Needham

  • Em 1745, Needhan aqueceu caldo de frango e legumes em um tubo de ensaio

  • Fechou o tubo e ferveu o caldo nutritivo novamente

  • Após alguns dias ele examinou o conteúdo e observou que ele estava repleto de microorganismos

  • Conclusão: “Geração Espontânea”

Lazzaro Spallanzani

  • 25 anos depois ele refez a experiência de Needhan

  • Fechou 4 frascos com caldo nutritivo com rolhas:

    • Presença de microorganismos
  • Vedou 4 frascos com rolhas e parafina:

    • Ausência de microorganismos

Experiencia de Spallanzani

Spallanzani X Needham

  • Os experimentos de Spallanzani

  • não convenceram Needham

    • Muito tempo de fervura destruía o princípio ativo
      • Renovação do princípio ativo (ar) impedida
    • Argumento incontestável para a época

BIOGÊNESE

  • Louis Pasteur entre os anos de 1860 e 1864

    • Aqueceu caldo de carne em um balão de vidro com um longo gargalo
    • Seguido de um lento resfriamento
  • Pasteurização

Biogênese

  • As curvas do pescoço do frasco:

    • Funcionaram como um "filtro“
    • Impediram a entrada de microorganismos
    • Permitiu o contato com o ar
    • O líquido permaneceu estéril por meses.
  • Ele apresentou a experiência a Academia de Ciência

  • Derrubando a Abiogênese

Teorias sobre a Origem da Vida:

  • Panspermia Cósmica:

  • A Terra foi contaminada por microorganismos vindos do espaço

    • Meteoros
  • Condições favoráveis

          • Evolução

Teorias sobre a Origem da Vida:

  • Panspermia Cósmica:

  • Esta teoria não é aceita

    • As formas de vida conhecidas hoje não resistiriam às adversidades cósmicas
    • Não explica a origem da vida

Teorias sobre a Origem da Vida:

  • Autotrófica

  • Os primeiros seres vivos

  • Autotróficos (capazes de produzir seu próprio alimento)

Teorias sobre a Origem da Vida:

  • Autotrófica

  • Críticas

    • Complexidade desses seres
    • Contraria um princípio evolutivo fundamental.

Teorias sobre a Origem da Vida:

  • Heterotrófica

  • Seres vivos bastante simples

  • Incapazes de produzir o próprio alimento

  • Retirariam do meio ambiente

ORIGEM PRÉ-BIÓTICA DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS

  • De onde teriam vindo as moléculas que originaram e alimentaram os primeiros seres vivos?

  • 1 – Reações entre as

  • moléculas dos

  • gases atmosféricos

  • 2 – “Semeadas” dos cometas e asteróides

Teorias sobre a Origem da Vida:

  • Heterotrófica

EXPERIMENTO DE STANLEY MILLER e HAROLD UREY

  • Simulava a Terra Primitiva

  • Gases: CH4, NH3, H2O e H2

  • Aminoácidos: Glicina e Alanina

OS COACERVADOS DE OPARIN

  • São aglomerados de proteínas

OS COACERVADOS DE OPARIN

  • Formam se espontaneamente em soluções aquosas com certo grau de salinidade e acidez

OS COACERVADOS DE OPARIN

  • A membrana que envolve é uma pseudomembrana de água

ORIGEM DOS SISTEMAS ISOLADOS

  • Os processos químicos que caracterizam a vida ocorrem sempre no interior das células, que são delimitadas por uma fina membrana. Sua existência caracteriza o ponto inicial para o surgimento da vida

HIPÓTESE HETEROTRÓFICA

  • Postula que o primeiro ser vivo era incapaz de sintetizar seu próprio alimento.

  • Ele era muito simples (procarionte), anaeróbico e realizava fermentação.

CONSEQUÊNCIAS DA FERMENTAÇÃO

  • O meio começou a receber um grande teor de CO2 e o alimento a ficar escasso, resultando em uma verdadeira crise energética para estes primeiros seres vivos.

ORIGEM DA FOTOSSÍNTESE

  • Ela surge frente a uma crise energética com o objetivo de proporcionar a síntese do alimento tendo como conseqüência a liberação de O2.

  • CO2+H2OC6H12O6+O2

IMPORTANTE

  • 1 - O oxigênio molecular é um verdadeiro veneno para os organismos que não disponham de mecanismos enzimáticos protetoras (catalase ou peroxidase, por exemplo) capazes de reduzir os subprodutos altamente nocivos do metabolismo oxidativo (peróxido de hidrogênio e superóxido)

  • 2 - Os dados geofísicos indicam que o oxigênio molecular surgiu gradualmente na atmosfera há cerca de 2000 M.a.

IMPORTANTE

  • 3 - O oxigênio teve um papel fundamental no desenvolvimento e complexidade das estruturas biológicas, como se pode constatar pelos exemplos seguintes:

    • capacidade de divisão celular depende da formação do complexo actina-miosina, impossível sem oxigênio;
    • síntese de esteróis, ácidos graxos e colágeno é impossível sem oxigênio;
    • metabolismo aeróbio fornece mais de 15 vezes mais energia que o anaeróbio
    • camada de ozônio permitiu a vida em terra   

CONSEQUÊNCIA DA LIBERAÇÃO DO O2

  • Foi considerado o holocausto do O2

  • Ele inicialmente reagia com íons de Ferro

  • Foi responsável pela síntese de uma grande quantidade de radicais livres

  • Tornou o meio aeróbico após esgotar a depósito de íons de ferro

ANALISE O GRÁFICO ABAIXO

ORIGEM DA CÉLULA EUCARIÓTICA

  • Ela foi formada a partir da evaginação e invaginação da membrana plasmática de células procarióticas (Robertson)

  • Adquiriu a capacidade de realizar a respiração e a fotossíntese depois da simbiose realizada com células procarióticas aeróbicas e fotossintéticas (Lynn Margulis)

ESQUEMA DA EVOLUÇÃO DE UMA CÉLULA EUCARIÓTICA

A ENDOSSIMBIOSE DE LYNN MARGULIS

A ORIGEM DOS MULTICELULARES

  • Seres formados por muitas células

  • Surgiram a partir a união de várias células que foram se originando da multiplicação de uma única célula inicial – o zigoto

  • Estas células começaram a dividir o trabalho possibilitando uma maior especialização permitindo o surgimento de tecidos e dos órgãos dos organismos multicelulares

CLASSIFICAÇÃO DOS REINOS SEGUNDO WHITTAKER

  • A classificação dos seres vivos segundo Whittaker leva em consideração a organização uni ou pluricelular e também a nutrição usada pelos diversos Reinos.

Evolução dos mecanismos de obtenção de energia

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