3° Colegial - Origem da Vida
Professor Fernando Borella
1. (Enem) Segundo a teoria evolutiva mais aceita hoje,
as mitocôndrias, organelas celulares responsáveis
pela produção de ATP em células eucariotas, assim
como os cloroplastos, teriam sido originados de
procariontes ancestrais que foram incorporados por
células mais complexas. Uma característica da
mitocôndria que sustenta essa teoria é a
a) capacidade de produzir moléculas de ATP.
b) presença de parede celular semelhante à de
procariontes.
c) presença de membranas envolvendo e separando a
matriz mitocondrial do citoplasma.
d) capacidade de autoduplicação dada por DNA
circular próprio semelhante ao bacteriano.
e) presença de um sistema enzimático eficiente às
reações químicas do metabolismo aeróbio.
2. (Uneb) A presença das cianobactérias e a dos seus
novos mecanismos metabólicos no ambiente
primordial da Terra impuseram um profundo impacto
na história evolutiva da vida no planeta. Com base
nessa informação, considera-se como um exemplo
desse impacto:
a) A criação de diversos tipos de pigmentos
responsáveis pela fixação da luz solar durante o
processo de fotossíntese anaeróbia desenvolvida por
esses tipos de micro-organismos.
b) A formação de uma espessa camada de ozônio na
atmosfera primitiva durante a evolução química da
etapa prebiótica.
c) A extinção em massa de seres anaeróbios por não
estarem adaptados a um ambiente oxidativo
decorrente do acúmulo de O2 através da fotossíntese
aeróbia.
d) O aumento considerável da temperatura das fontes
hidrotermais como consequência da intensa
combustão gerada pela fotossíntese aeróbia que
passa a consumir oxigênio.
e) O desenvolvimento de um novo tipo de fotossíntese
que passa a utilizar o H2S como doador de hidrogênio
ao revolucionar a forma de obtenção de energia
realizada pelos seres autótrofos.
3. (Fgv) Lynn Margulis, em 1981, formulou uma
sugestão para o processo de evolução das células
eucariontes a partir de um ancestral procarionte. De
acordo com a pesquisadora, o processo evolutivo
celular teria ocorrido em função
a) da internalização de organelas membranosas, tais
como o lisossomo e o complexo de Golgi, a partir da
simbiose com procariontes.
b) do surgimento do núcleo celular a partir da
incorporação de organismos primitivos procariontes
semelhantes às bactérias.
c) do desenvolvimento de organelas membranosas,
tais como mitocôndrias e cloroplastos, a partir de
invaginações da membrana celular.
d) da fagocitose de procariontes aeróbios e
fotossintetizantes,
originando
os
eucariontes
autótrofos e heterótrofos, respectivamente.
e) da formação de membranas internas e,
posteriormente, da endossimbiose de ancestrais das
mitocôndrias e dos cloroplastos.
4. (Uftm) Na biologia, muitos nomes também podem
ser destacados, entre eles Louis Pasteur e a dupla
James Watson e Francis Crick.
a) Pasteur foi importante nos estudos sobre a origem
da vida e a dupla Watson e Crick fizeram descobertas
revolucionárias na área de Genética Molecular.
Mencione as contribuições que esses cientistas
fizeram para essas respectivas áreas.
b) A pasteurização é utilizada em alguns alimentos e
se refere a um processo de conservação, baseado na
experiência proposta por Pasteur. No que consiste a
pasteurização? Por que esse processo permite a
conservação dos alimentos?
5. (Uespi) O planeta abriga uma imensa diversidade
biológica, cuja origem possivelmente ocorreu em lagos
e oceanos na Terra primitiva. Considerando que a
formação de coacervados, ilustrada abaixo, poderia
fornecer uma explicação para o surgimento da vida,
há bilhões de anos atrás, analise as afirmativas
abaixo.
1. Caso houvesse disponibilidade de metano, amônia,
hidrogênio e água na atmosfera da Terra primitiva, tais
compostos seriam prováveis fontes de aminoácidos
necessários à formação de coacervados.
2. Os coacervados eram células eucariontes primitivas
envoltas por uma película de água e com funções
básicas intracelulares, como absorção e excreção.
3. Nos coacervados, as reações químicas eram
promovidas com energia de ativação fornecida pela
radiação solar e pelas descargas elétricas.
Está(ão) correta(s) apenas:
a) 1 e 2
b) 1 e 3
c) 1
d) 2
e) 2 e 3
6. (Uepb) Na história da vida na Terra o aparecimento
da fotossíntese representa um passo de extrema
importância. A partir da leitura das informações
comidas no gráfico abaixo e dos conhecimentos da
ciência atual, analise as proposições que seguem:
reações entre os gases presentes na atmosfera
primitiva.
c) as substâncias orgânicas formadas a partir dos
gases presentes na atmosfera primitiva deram origem
a proteínas e ácidos nucleicos.
d) os aminoácidos formados na Terra primitiva
surgiram do aumento da interação de moléculas de
ácido nucleico com proteínas.
8. (Ufpb) Nos estudos sobre o surgimento da vida na
Terra, duas hipóteses são postuladas acerca das
formas pelas quais os organismos obtinham energia:
os primeiros organismos eram heterotróficos; e os
primeiros organismos eram autotróficos. Com base na
forma de obtenção de energia, é correto afirmar
I. As primeiras bactérias fotossintetizantes capazes de
utilizar H2O em lugar de H2S teriam surgido há pouco
menos de 3 bilhões de anos. A abundância de água
no planeta permitiu que essas bactérias se
espalhassem por todo o planeta. Elas teriam sido
ancestrais das cianobactérias atuais.
II. Esse processo, atualmente realizado por algas,
plantas e bactérias em geral, consiste na produção de
substâncias energéticas alimentares a partir de H2O e
CO2, utilizando luz como fonte de energia. A maioria
dos seres autotróficos atuais também produz O2, que
é liberado para o ambiente.
III. Acredita-se que, inicialmente, os reagentes para a
fotossíntese eram CO2 e H2S. Corrobora essa
hipótese a existência das sulfobactérias, organismos
capazes de realizar fotossíntese utilizando o gás
carbônico e o sulfeto de hidrogênio que, na presença
de energia luminosa, reagem, produzindo glicose,
enxofre e água.
IV. No início, a atmosfera terrestre era pobre em O2,
que era produzido principalmente pela decomposição
de moléculas de água sob ação da radiação
ultravioleta do Sol. A grande proliferação e dispersão
de bactérias fotossintetizantes primitivas fez com que,
a partir de 2,5 bilhões de anos atrás, a concentração
de O2 aumentasse progressivamente até estabilizar-se
em torno de 21%, que é a porcentagem atual.
V. Atualmente a hipótese mais aceita sobre o modo de
nutrição dos primeiros seres vivos é a autotrófica. De
acordo com essa hipótese os primeiros seres vivos
seriam quimiolitoautotróficos, e a partir destes teriam
surgido primeiro os fermentadores, depois os
fotossintetizantes e, por fim, os aeróbios.
Assinale a alternativa que apresenta as proposições
corretas.
a) I e II, apenas
b) l, III, IV e V, apenas
c) Il, IV e V, apenas
d) IV e V, apenas
e) Todas
7. (Unicamp) Considerando-se a composição
atmosfera primitiva, pode-se afirmar que
a) o CO2 presente na atmosfera primitiva pode ter
originado da degradação aeróbica da glicose.
b) a matéria precursora da vida só poderia ter
formado se houvesse enzimas para catalisar
da
se
se
as
a) autotróficos não utilizam oxigênio em suas vias
metabólicas.
b) autotróficos não obtêm energia a partir de
compostos inorgânicos.
c) autotróficos utilizam apenas o catabolismo para
obter energia.
d) heterotróficos utilizam o catabolismo e o
anabolismo para obter energia.
e) heterotróficos, na ausência de luz, não utilizam o
anabolismo para obter energia.
9. (Upe) No planeta Terra, há aproximadamente
quatro bilhões de anos, gerou-se a vida atendendo a
seu imperativo autopoético em um universo que
obedecia a leis termodinâmicas. A origem da vida se
baseia em diferentes hipóteses. Assinale a afirmativa
que correlaciona adequadamente a teoria relativa à
origem dos seres vivos ao exemplo correspondente.
a) Teoria da Abiogênese - no século V a.C., o cientista
grego Anaxágoras lançou a ideia de que a vida,
dispersa sob a forma de sementes por todo o
universo, havia pousado na Terra.
b) Teoria do Big Bang - “Ser uma entidade distinta do
ambiente exige uma barreira à difusão livre. A
necessidade
de
isolar
um
subsistema
termodinamicamente é uma condição irredutível da
vida. É o fechamento de uma membrana anfifílica de
duas camadas, sob a forma de uma vesícula, que
representa a transição clara da não-vida para a vida.”
(Harold Morowitz)
c) Teoria da Biogênese - os seres vivos se originam a
partir de outro pré-existente, sendo assim não podem
surgir por outros mecanismos que não a reprodução.
Assim Lewis Thomas destaca “O aparecimento
dessas células, ... foi um grande acontecimento da
evolução planetária, e levou diretamente, linhagem por
linhagem, a nosso eu complexo, com o cérebro e tudo
o mais.”
d) Teoria do Mundo de RNA - “Quando se espreme
uma roupa de baixo suja, ...um fermento drenado da
roupa e transformado pelo cheiro do cereal reveste o
próprio trigo com sua pele e o transforma em
camundongos...” (Jan Baptiste van Helmont)
e) Teoria da Panspermia – segundo Gilbert, a
reprodução e o metabolismo das primeiras formas de
vida dependiam das atividades catalíticas e
replicativas do RNA, e que tanto o DNA quanto as
proteínas teriam assumido suas funções atuais
posteriormente.
10. (Uesc) A origem das células a partir de compostos
químicos espumosos pode ter ocorrido uma vez ou
diversas vezes. Em qualquer caso, as primeiras
células em nossa linhagem foram sistemas proteicos
autossustentáveis
fechados
por
membranas,
baseados em RNA e DNA. Em termos de detalhes da
estrutura celular do comportamento metabólico, elas
eram muito semelhantes a nós. Seus componentes
materiais estavam em constante intercâmbio com o
ambiente externo. Elas se desfaziam dos resíduos
enquanto obtinham alimentos e energia. Seus padrões
perduravam enquanto elas reabasteciam as entranhas
com compostos químicos trazidos do ambiente. A
respeito dos pré-requisitos necessários na geração
dos primeiros seres vivos no planeta e as suas
repercussões na determinação do padrão básico
celular atual, pode-se afirmar que
a) uma evolução química na atmosfera primitiva do
planeta Terra permitiu forjar os elementos químicos
essenciais na constituição dos primeiros seres vivos.
b) a membrana lipoproteica favoreceu o isolamento do
protobionte em relação ao ambiente circundante
presente nos oceanos primitivos.
c) a presença de uma molécula para a informação
genética capacitou os seres vivos primordiais na
realização de uma reprodução associada à
hereditariedade.
d) a obtenção de energia e matéria a partir da
utilização do seu próprio resíduo foi essencial no
estabelecimento desses seres autotróficos originais.
e) os seres atuais se diferenciam dos protobiontes
devido à ausência, nos sistemas vivos primordiais, de
um metabolismo celular que controlasse as atividades
biológicas.
b) Qual a diferença exclusiva é ressaltada ao se
comparar cloroplastos e mitocôndrias com as demais
organelas
citoplasmáticas
na
evolução
dos
organismos?
12. (Uece) Sabe-se que a hipótese heterotrófica é a
mais aceita para explicar a origem da vida. Essa
hipótese foi proposta com base na suposição de que
tenha se formado uma sopa orgânica na terra
primitiva. Dentre as condições abaixo, podemos
afirmar corretamente que uma das condições
presentes na atmosfera primitiva, sem a qual não
haveria abundância de nutrientes nos oceanos
primitivos era
a) a presença do CO2, numa atmosfera similar à dos
planetas Vênus e Marte, os quais estariam nos
estágios iniciais de evolução da vida.
b) a presença de uma atmosfera redutora, onde
Metano, Amônia e Vapor d’água estariam entre os
principais componentes.
c) o ambiente estável, onde a energia na atmosfera se
manifestava como no ambiente contemporâneo.
d) a presença abundante de oxigênio para
proporcionar reações químicas mais eficazes na
produção de matéria orgânica.
13. (Unirio) Em 1936, Alexander Oparin propõe uma
nova explicação para a origem da vida. Sua hipótese
se resume nos seguintes passos descritos no
esquema que se segue.
11. (Ueg) A figura a seguir representa as relações
evolutivas entre os grupos de seres vivos.
Com base na análise da figura, responda ao que se
pede:
a) A endossimbiose foi um processo importante na
história de vida dos organismos eucarióticos
multicelulares. Explique a teoria da endossimbiose.
Pela teoria de Oparin, os primeiros seres surgidos na
Terra teriam sido
a) heterótrofos e aeróbicos.
b) heterótrofos e anaeróbicos.
c) autótrofos e anaeróbicos.
d) autótrofos e aeróbios.
e) autótrofos e heterótrofos.
14. (Ufpi) Nas condições da atmosfera primitiva, faça
uma simulação do experimento histórico e típico de
Stanley Lloyd Miller (1930-2007), que teria
reproduzido o surgimento das moléculas orgânicas
essenciais à vida. Use o desenho esquemático a
seguir para responder às indagações:
I. Quais os gases que simulavam a mistura submetida
às descargas elétricas (3), no experimento de Miller?
Coloque-os no compartimento 1.
II. Qual a substância que foi colocada no
compartimento 2, para aquecimento (4)?
III. Quais as prováveis moléculas orgânicas simples
que poderiam ter representantes retidos no espaço 5?
Marque a alternativa que contém somente dados
corretos, seguindo a sequência das indagações.
a) I - COO2, CHO4, NH2, H2
II - H2O2
III - Amido, nucleotídeos, glicogênio e polipeptídios.
b) I - CO2, CH3, NH2, H3
II - H2O2
III - Amônia, proteínas, ácidos nucleicos e vitaminas.
c) I - COO2, CH4, NH2, H2
II - H2O
III - Coacervados, proteínas, ácidos nucleicos e
polipeptídios.
d) I - CO2, CH3, NH2, H2
II - H2O
III- Sacarose, coacervados, aminoácidos e proteínas.
e) I - CH4, H2, NH3
II - H2O
III - Glicina, alanina, sarcosina, purinas e pirimidinas.
15. (Ufrj) Com o surgimento da fotossíntese, grandes
concentrações de oxigênio passaram a se acumular
na atmosfera. Esse acúmulo foi um dos eventos
cruciais para a evolução da vida na Terra, pois, em
concentrações elevadas, o oxigênio é extremamente
reativo e pode causar danos aos componentes
celulares. Aceita-se que a evolução das células
eucarióticas se deu por endossimbiose; por esse
motivo, as mitocôndrias (presentes nas células de
protistas, fungos, animais e plantas) e os cloroplastos
(presentes nas células de plantas e protistas) são
descendentes de diferentes procariontes integrados às
células primitivas por processos de fagocitose. Na
evolução da célula eucariótica por endossimbiose,
qual evento deve ter ocorrido primeiro: a aquisição de
mitocôndrias ou a aquisição de cloroplastos?
Justifique sua resposta.
Respostas:
1: [D]
2: [C]
3: [E]
4: a) Louis Pasteur demonstrou, por meio de
experimentos, que atualmente não há geração
espontânea da vida a partir da matéria bruta. Watson
e Crick criaram o modelo molecular da hélice dupla
para o DNA.
b) A pasteurização consiste em elevar e abaixar a
temperatura de um líquido com a finalidade de
esterilizá-lo, eliminando micro-organismos vivos e
suas formas de resistência.
5: [B]
6: [B]
9: [C]
10: [C]
7: [C]
8: [D]
11: a) A teoria da endossimbiose, também conhecida
como hipótese simbiogênica, propõe que tanto
mitocôndrias como plastos descendem de bactérias
primitivas que, num passado distante, associaram-se
simbioticamente às primitivas células eucarióticas.
Segundo essa teoria, as primeiras células eucarióticas
adquiriram capacidade de respirar gás oxigênio
quando passaram a abrigar, em seu citoplasma,
células procarióticas respiratórias. Estabeleceu-se,
então, uma troca de benefícios entre esses seres: a
célula eucariótica garantia abrigo e alimento à célula
procariótica e essa lhe fornecia energia, obtida por
meio da respiração aeróbica. A associação, segundo a
teoria, foi tão bem-sucedida que se tornou permanente
e os inquilinos procarióticos se transformaram em
organelas respiratórias (mitocôndrias). A história dos
cloroplastos é bem parecida com a das mitocôndrias.
De acordo com a hipótese simbiogênica, os plastos
teriam surgido pela associação entre primitivas células
eucarióticas
(que
já
haviam
se
associado
anteriormente
às
mitocôndrias)
e
bactérias
fotossintetizantes.
b) As mitocôndrias e cloroplastos, diferentemente das
demais organelas citoplasmáticas, possuem seu
próprio DNA, sintetizam algumas de suas próprias
proteínas e são capazes de se autoduplicar.
12: [B]
13: [B]
14: [E]
15: A aquisição de mitocôndrias, pois ela permitiu a
utilização (consumo) do oxigênio produzido pelos
cloroplastos. Além disso, as mitocôndrias estão
presentes em fungos, plantas e animais, e os
cloroplastos, somente em plantas, indicando que a
aquisição de mitocôndrias aconteceu antes da
separação entre animais e plantas, isto é, em um
ancestral comum a ambos.