Ola turma 100! Vamos a síntese de revisão para o AV1 Biologia - 1o. trimestre?

ABIOGÊNESE

A matéria bruta em condições especiais pode originar a matéria viva (desde que dotada do “princípio ativo”) por geração espontânea.

– Aristóteles: Proposta inicial (séc. IV aC.) há mais de 2000 anos (as rãs surgiam a partir do lodo).

– Adeptos: William Harvey (1578-1657), René Descartes (1596-1650), Isaac Newton (1642-1727).

– Jan Baptista van Helmont (1577-1644): “Receita” para produzir ratos por abiogênese (“… colocam-se, num canto sossegado e pouco iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-se grãos de trigo, e o resultado será que, em 21 dias, surgirão ratos…”).

BIOGENESE

Os seres vivos são formados por seres vivos pré-existentes.

– Francisco Redi (séc. XVII – 1626-1697): Experiência com as moscas e frascos contendo carne (alguns abertos e outros cobertos com uma tela).

– Anton Leeuwenhoek (holandês): Aperfeiçoou o microscópio e descobriu os micróbios (séc. XVII).

– Louis Jablot (1645-1723): Em 1711 ferveu um caldo nutritivo a base de caldo de carne e colocou numa série de frascos; cobriu alguns com pergaminho (não foram contaminados) e outros não (foram contaminados) – “os micróbios surgem de sementes  provenientes do ar”. Criticado pelo inglês John Needhan (1713-1781) em 1745 colocou caldo nutritivo em diversos frascos e ferveu por 30 minutos; fechou-os e alguns dias depois estavam repletos de microorganismos – concluiu que haviam surgido por geração espontânea.

– Padre Lazzaro Spallanzani (1729-1799): Experiências semelhantes às de Needhan, mas com resultados diferentes – concluiu que o tempo de fervura de Needhan não fora o suficiente para esterilizar o caldo ou tivera dificuldade na vedação dos frascos.
– Needhan: Respondeu que a fervura prolongada por muito tempo destruía o “princípio ativo do caldo nutritivo”.

– François Appert: Com base nos trabalhos de Spallanzani concluiu que alimentos fervidos e cozidos podiam ser guardados sob vedação hermética sem se estragar – inventou a indústria de  enlatados.

– Fins do séc. XVIII: Descobriu-se o oxigênio e sua importância para a vida – os adeptos da abiogênese passaram a falar que o aquecimento dos caldos nutritivos e a vedação hermética, recomendados por Spallanzani, impediam a proliferação dos micróbios pela ausência do oxigênio.
– Louis Pasteur (séc. XIX – 1822-1895): Derrubou a “abiogênese” com a experiência junto aos frascos “pescoço de cisne”.

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Quanto à evolução dos processos de obtenção de energia,

A fermentação é um processo de obtenção de energia bastante simples e os primeiros seres vivos deviam utilizá-lo, por ser um PROCESSO ANAERÓBICO;

Uma linhagem de seres procariontes desenvolveu um processo de fabricação de substâncias orgânicas que usa a luz solar como fonte de energia - a FOTOSSÍNTESE;

Durante o processo da fotossíntese, ocorre degradação de moléculas de água, com liberação de energia e de oxigênio para a atmosfera.

A presença de oxigênio na atmosfera permitiu que uma linhagem de seres procariontes desenvolvesse um mecanismo de obtenção de energia - a RESPIRAÇÃO AERÓBICA;

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Stanley Miller e Harold Urey desenvolveram dos experimentos mais significativos na busca científica pela explicação da origem da vida na Terra.

Metano, amoníaco, hidrogênio e vapor d’água foram utilizados em um dos experimentos para simular as condições atmosféricas do planeta Terra cerca de 3,5 bilhões de anos atrás.

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Teorias

– Criacionismo (teoria da criação especial).

– Cosmogênese (panspermia cósmica).

– Origem por evolução gradual dos sistemas químicos: a) Autotrófica; b) Heterotrófica.

Teorias modernas da origem da vida

HIPÓTESE AUTOTRÓFICA:

- Os primeiros seres vivos eram autótrofos. (Um organismo capaz de produzir o seu próprio alimento). Não havia alimentos na Terra primitiva. (exemplo: todas as plantas clorofiladas e certas bactérias).

HIPÓTESE HETEROTRÓFICA:

-          Os primeiros seres vivos deveriam ser muito simples, portanto heterótrofos. Alimentavam-se da matéria orgânica formada na Terra primitiva

-          HIPOTESE HETEROTRÓFICA É A MAIS ACEITA

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As reações de síntese e degradação de biomoléculas, que compõem o metabolismo celular, são catalisadas por um grupo de moléculas denominadas de ENZIMAS. Estes importantes catalisadores biológicos podem possuir algumas das seguintes características:

-. Enzimas possuem grande especificidade para seus substratos e frequentemente não atuam sobre moléculas com pequena diferença em sua configuração.

-. Enzimas aceleram as reações químicas, sem ser modificadas durante o processo.

-. Substratos são substâncias sobre as quais as enzimas agem, convertendo-os em um ou mais produtos.

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Definições importantes:

Glicogênioà. Polissacarídeo de reserva encontrado em grande quantidade no fígado de vaca.

Celulose à. Polissacarídeo estrutural encontrado em grande quantidade na parede celular de células vegetais.

RNA à. Polímero de nucleotídeos compostos por ribose e encontrado no citoplasma.

Proteína à. Polímero de aminoácidos com alto poder catalítico.

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Na espécie humana, o excesso de colesterol diminui a eficiência da passagem do sangue no interior dos vasos sanguíneos, acarretando a arteriosclerose.

As células utilizam o colesterol como matéria-prima para a fabricação das membranas celulares e dos hormônios esteroides. O estrógeno e a testosterona, respectivamente, os hormônios sexuais feminino e masculino dos animais vertebrados, são produzidos a partir do colesterol.

Não existe colesterol em nenhum produto de origem vegetal.

As membranas das células vegetais e as membranas de células bacterianas não possuem colesterol.

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Amido e glicogênio são carboidratos de reserva classificados como polissacarídeos.

A quitina é um carboidrato classificado como polissacarídeo nitrogenado, porque possui nitrogênio em sua estrutura.

Os lipídios não se dissolvem em água. Sua solubilidade ocorre apenas em certos solventes orgânicos, como álcool, éter, clorofórmio e benzeno.

As proteínas são formadas por um grupo amina (-NH2) e um grupo carboxila (COOH).

Vários fatores influenciam na velocidade das reações controladas por enzimas, dentre eles: a concentração da enzima, concentração do substrato, temperatura e grau de acidez da solução (pH).

Uma enzima só catalisa reações cujos reagentes tenham forma complementar à sua, pois só assim pode ocorrer o encaixe entre eles. É por isso que as enzimas são específicas, isto é, cada tipo de enzima serve apenas para um determinado tipo de reação.

No final das reações, as enzimas permanecem inalteradas e podem repetir o processo com novos reagentes.

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Os aminoácidos que um organismo não consegue produzir são chamados de essenciais, enquanto que os aminoácidos produzidos a partir de outras substâncias são chamados de não essenciais ou naturais.

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Um exemplo;

RNAm da G1 com a seguinte sequência: UUAUUUCUUGUUUCUGGC.

A sequência de aminoácidos que correspondem à enzima citada é à LEU-FEN-LEU-VAL-SER-GLI.

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Falando de síntese de proteínas em uma célula

A sequência de bases nitrogenadas ao longo da molécula de RNA mensageiro determina a seqüência dos aminoácidos incorporados na cadeia polipeptídica.

Para a formação da proteína, não basta a atividade do RNAm; é necessária a participação dos RNAt e dos ribossomos.

Ao longo de um DNA, há segmentos que atuam diretamente na síntese de proteínas, os éxons, e os que parecem inativos nesse processo, os íntrons.

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A síntese protéica em mitocôndrias e cloroplastos não ocorre na presença de substâncias inibidoras de procariontes, como estreptomicina e cloranfenicol.

A membrana que envolve as mitocôndrias e plastos é dupla, o que sugere que a bactéria endossimbionte foi fagocitada pela célula proto-eucarionte.

Pode haver a aquisição de complexidade na estrutura e função da célula eucariótica em relação à célula procariótica,  inclusive  permitindo a maturação de proteínas.

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A vida surgiu na Terra há mais de três bilhões de anos. Uma das primeiras formas de vida foram os procariotos primitivos, que eram organismos unicelulares, formados por uma membrana e protoplasma. Esses procariotos, através do tempo, foram incorporando DNA, mitocôndrias, alguns incorporaram núcleo e outros incorporaram cloroplastos, como mostra a seqüência abaixo. Atualmente os seres vivos são classificados em cinco reinos;

1) Monera (bactérias e cianobactérias)

2) Protista ( algas e protozoários)

3) Fungi (fungos)

4) Animália (animais)

5) Plantae (plantas)

O ser procariótico originou os organismos do Reino Monera (bactérias e cianobactérias), cuja principal característica é a presença de célula procariontes, caracterizada pela ausência de organelas membranosas e membrana nuclear (carioteca).

O ser eucariótico A originou os protistas heterótrofos (protozoários), os representantes do Reino Fungi e os do Reino Animalia, pois todos esses organismos possuem células eucariontes e são heterótrofos.

O ser eucariótico B originou os protistas autótrofos (algas) e os representantes do reino Plantae, uma vez que possuem cloroplastos e são autótrofos fotossintetizantes.

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Diversas doenças estão relacionadas a mutações no material genético. Porém, mutações pontuais, com a alteração de apenas uma base nitrogenada, muitas vezes não resultam em substituição efetiva do aminoácido correspondente ao códon mutado na proteína produzida.

O código genético é degenerado, isto é, cada sequência de 3 nucleotídeos (códon) pode codificar mais de um aminoácido, à exceção do código para metionina. Assim, uma mutação na base nitrogenada de um só nucleotídeo pode não resultar no encaixe de um aminoácido diferente, mas no reconhecimento do mesmo aminoácido, não alterando a sequência destes na proteína.

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As moléculas de DNA formam, pelo menos, 3 tipos diferentes de RNA, cujas funções são de grande importância para a célula viva.

– RNA mensageiro: contém a informação do DNA para a síntese de proteínas específicas nos ribossomos.

 – RNA transportador: transporta os aminoácidos do citoplasma até os ribossomos.
 – RNA ribossômico: entra na formação dos ribossomos.   

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O DNA e o RNA são constituídos de muitas unidades, os nucleotídeos.

Cada nucleotídeo é constituído por um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada. A  diferença entre DNA e RNA Está na pentose e nas bases nitrogenadas.