BIOQUÍMICA DA CÉLULA
Mutação e
Reparação
Aspectos Conceituais
do DNA
&
Rotas Metabólicas
Prof. Antonio Márcio Teodoro Cordeiro Silva, M.Sc.
Prof. Henrique Santana Costa, M.Sc.
JARDIM DO ÉDEN
FASES DA HISTÓRIA DA HUMANIDADE
• Pré-História
0 – 3300 a.C. → primeiro documento escrito
• História Antiga
3300 a.C. – 476 → queda do Império Romano do Ocidente
• Idade Média
476 – 1453 → queda do Império Romano do Oriente
• História Moderna
1453 – 1798 → queda da Bastilha (Revolução Francesa)
• História Contemporânea
1789 – atual
CRONOLOGIA DO PENSAMENTO EVOLUTIVO
FASES DA HISTÓRIA DA HUMANIDADE
• Pré-História
0 – 3300 a.C. → primeiro documento escrito
• História Antiga
3300 a.C. – 476 a.D. → queda do Império Romano do Ocidente
• Idade Média
476 a.D. – 1453 → queda do Império Romano do Oriente
• História Moderna
1453 – 1798 → queda da Bastilha (Revolução Francesa)
• História Contemporânea
1789 → atual
SOBRE A GERAÇÃO ESPONTÂNEA
■ O termo abiogênese (do grego a-bio-genesis, "origem não
biológica") designa a origem da vida a partir de matéria não viva.
■ Idéias antigas de abiogênese (geração espontânea), consistiam na
suposição de que organismos mais complexos não se originariam
apenas de seus progenitores, mas de "matéria bruta".
■ Os primeiros defensores conhecidos de idéias nesse sentido
foram Anaximandro, Anaxímenes, Xenófanes,
Empédocles, Demócrito e Anaxágoras.
Parmênides,
# Sustentavam que a geração espontânea ocorria, mas em
versões variadas.
SOBRE A GERAÇÃO ESPONTÂNEA
Anaximandro
Anaxímenes
Empédocles
Demócrito
Anaxágoras
■ O defensor mais famoso dessa hipótese na antigüidade foi
Aristóteles.
→ supunha a existência de um "princípio ativo" dentro de certas
porções da matéria inanimada.
SOBRE A GERAÇÃO ESPONTÂNEA
• Anaximandro (609 a.C. – 546 a.C.)
O princípio de tudo é uma “coisa” eterna denominada a-peiron.
• Anaxímenes (585 a.C. – 528 a.C.)
O tudo (a-peiron) provém do Ar.
• Empédocles (483 a.C. – 430 a.C.)
O mundo consiste da fusão de 4 princípios: água, ar, fogo e terra.
• Demócrito (460 a.C. – 370 a.C.)
Tudo que existe é composto por elementos indivisíveis (“átomos”).
• Anaxágoras (500 a.C. – 428 a.C.)
O universo se constitui pela ação da mente ou inteligência (espírito).
ARISTÓTELES
(384 – 322 a.C.)
■ Autor do SCALA NATURAE.
■
Reconheceu que os animais graduam de formas mais simples à mais
complexas — sem um processo de mudanças.
■ Afirmou que as espécies foram individualmente criadas e são permanentes.
■
Suas idéias permaneceram por mais de 2.000 anos (imutabilidade das
espécies).
■ Essencialismo + Cultura cristã → Teologia Natural
SOBRE A GERAÇÃO ESPONTÂNEA
A idéia baseava-se na suposição de que alguns animais
aparentemente surgiam de matéria em putrefação (ignorando a
pré-existência de ovos ou larvas).
→ a abiogênese foi aceita até cerca de dois séculos atrás.
# ainda no século XIII, havia a crença popular de que certas
árvores originavam gansos e carneiros.
FASES DA HISTÓRIA DA HUMANIDADE
• Pré-História
0 – 3300 a.C. – primeiro documento escrito
• História Antiga
3300 a.C. – 476 a.D. – queda do Império Romano do Ocidente
• Idade Média
476 a.D. – 1453 – queda do Império Romano do Oriente
• História Moderna
1453 – 1798 – queda da Bastilha (Revolução Francesa)
• História Contemporânea
1789 – atual
FRANCESCO REDI
(1626 - 1697)
Médico italiano.
Mostrou, através de experimentos,
que não haveria geração espontânea de
insetos e ratos conforme acreditado
anteriormente.
Baseado no crescimento de larvas
em carne em decomposição
■ Na sua experiência, Redi utilizou 3 frascos - nos quais colocou carne
em estado de putrefação.
■ Selou fortemente um deles, deixou outro aberto e cobriu o terceiro
com gaze.
■ Desenvolveram-se larvas no frasco aberto e sobre a gaze do frasco
correspondente.
■ Não se desenvolveram larvas em nenhuma parte do frasco selado.
■ Seu experimento não satisfez os biogênicos, os quais diziam apenas
que as larvas nasciam de seres preexistentes.
Em 1668, provou que larvas não nasciam em carne que ficasse
inacessível às moscas, de forma que elas não pudessem botar lá
seus ovos.
Em suas “experiências sobre a geração de insetos", Redi disse:
Embora me sinta feliz em ser corrigido por alguém mais
sábio do que eu caso faça afirmações errôneas, devo
expressar minha convicção de que a Terra, depois de ter
produzido as primeiras plantas e animais, por ordem do
Supremo e Onipotente Criador, nunca mais produziu
nenhum tipo de planta ou animal, quer perfeito ou
imperfeito...
Redi supunha que a geração espontânea teria ocorrido apenas
durante os primórdios da Terra.
Do século XVII em diante foi gradualmente sendo demonstrado que, ao
menos no caso de todos os organismos facilmente visíveis, a geração
espontânea não ocorria, e que cada ser vivo conhecido era proveniente de
uma forma de vida pré-existente, a idéia conhecida como BIOGÊNESE.
•
JOHN NEEDHAM
Em 1745, realizou experimentos que vieram a reforçar a hipótese da vida
poder originar-se por abiogênese.
1. Consistiam em aquecer, em tubos de ensaio, líquidos nutritivos com
partículas de alimento. Tais tubos eram fechados para, assim, impedir
a entrada de ar. Após vários dias, nesses tubos, proliferavam enormes
quantidades de pequenos organismos.
→ esses experimentos foram vistos como um grande reforço a hipótese da
ABIOGÊNESE.
• LAZZARO SPALLANZANI
■ Em 1768, criticou duramente a teoria e os experimentos de
Needham, através de experimentos similares, mas tendo fervido
os frascos fechados com sucos nutritivos durante uma hora.
■ Examinando os frascos, não encontrava-se qualquer sinal de
vida.
■ Ficou dessa forma demonstrado que Needham falhou em não
aquecer suficientemente os frascos a ponto de matar os seres
pré-existentes na mistura.
■ A hipótese de abiogênese continuava sendo aceita pela
opinião pública, mas o trabalho de Spallanzani pavimentou o
caminho para Louis Pasteur.
■
Mais tarde, descobriu-se que as bactérias (por estarem envolvidas em membranas
resistentes ao calor), somente desaparecem quando expostas a prolongada exposição ao
calor seco (ESTERILIZAÇÃO).
■
A presença de bactérias é tão universal que apenas precauções extremas podem
evitar a reinfecção de material esterilizado.
■
Concluiu-se, portanto, que todos organismos conhecidos surgem apenas de
organismos vivos pré-existentes (LEI DA BIOGÊNESE).
■
Se todos os seres são provenientes de seus ancestrais, isso conduz logicamente a idéia
de ANCESTRALIDADE COMUM. Porém, suscita a pergunta: Como teria surgido o
primeiro ser vivo?
ANTON VAN LEEUWENHOEK
(1632 - 1723)
• Comerciante holandês.
• Desconhecedor das teorias vigentes.
• Considerado por muitos como o inventor do microscópio simples
• Utilizando um microscópio feito por si, observou e descreveu
bactérias, protozoários, células do sangue, fibras musculares e
muitos outros organismos microscópicos.
ROBERT HOOKE
(1635 - 1703)
• Inventou o microscópio composto.
• Escreveu o livro “Micrographia” (1665), com
ilustrações muito detalhadas.
• Contemporâneo de Isaac Newton.
Usou o termo “célula” pela
primeira vez.
EM BUSCA DAS ORIGENS DA VIDA
■ O primeiro passo para o surgimento da vida foi a reunião de materiais
brutos (muitos deles vindos do espaço).
■ À medida que meteoritos caíam na Terra primordial, eles podem ter
semeado o planeta com componentes para partes fundamentais da célula.
1. GRUPOS FOSFATO
2. AMINOÁCIDOS
EM BUSCA DAS ORIGENS DA VIDA
■ À medida que esses componentes reagiam uns com os outros, eles
podem ter produzido formas parecidas com estruturas vivas.
■ Na Terra primordial, suspeita-se que a vida possa ter começado nas
cordilheiras meso-oceânicas (onde o magma quente emerge do manto).
EM BUSCA DAS ORIGENS DA VIDA
•
Bactérias são encontradas hoje vivendo nessas condições →
relíquias dos primeiros ecossistemas do planeta.
# As primeiras moléculas pré-biológicas se organizariam, portanto, em
ciclos
de
reações
químicas
que
podiam
se
manter
independentemente.
1. Finalmente
essas
moléculas
teriam dado origem ao DNA, RNA e
às proteínas.
2. Qual delas teria surgido primeiro?
EM BUSCA DAS ORIGENS DA VIDA
•
DNA
→ carrega informação para a construção de uma geração para a seguinte
→ inútil sem a ajuda do RNA e das proteínas
•
Proteínas
→ mantém a célula viva
→ não carregam informações de uma geração para outra
•
RNA
→ carrega o código genético
→ realiza trabalhos bioquímicos