Método Científico/Origem da vida

Os objetivos da ciência: Explicações de fatos

Método Cientifico:
-Observação do fato

-Questionamento

-Hipótese = "eu acho" (questionamentos que acarretam em explicações para o ocorrido).

-Experimento controlado: Com réplicas (repetição do experimento) testando uma variável por vez / com o grupo controle (não modifica - SEM ALTERAÇÃO) e o grupo tratamento ou experimental  = grupo teste (contém a variável - ALTERAÇÃO).

ex: Sem alteração: Toma placebo
      Com alteração: Toma o medicamento

Conclusão = Análise dos resultados (pode ser positivo ou negativo).

-Teoria (hipótese comprovada) hipótese comprovada de forma controlada. Ex: (Placebo = forma de controle).

-Leis: quando o mundo científico usa a teoria.

Níveis de Organização em Biologia

Os níveis de organização em biologia são, do menor para o mais amplo:

• Molécula: É a menor parte de uma substância com características e propriedades químicas.
• Célula: Unidade morfológica e funcional dos seres vivos.
• Tecido: Células e substância intercelular que interagem para realizar suas funções.
• Órgão: Conjunto de tecidos que interagem para a execução das suas funções.
• Sistema: Conjunto de órgãos.
• Organismo: Conjunto de sistemas.
• População: Grupo de indivíduos da mesma espécie que vivem em um mesmo local ao mesmo tempo podendo haver um fluxo gênico entre eles (sem barreiras geograficas)
• Comunidade: Populações de diferentes espécies que vivem em um mesmo local ao mesmo tempo.
• Ecossistema: Conjunto dos fatores bióticos (diversas comunidades) e abióticos (luz, água, solo, temperatura, etc).
• Biosfera: Conjunto de todos os ecossistemas da Terra.

Método indutivo – do específico para o geral

Método dedutivo – do geral para o específico

Axioma = Verdade inquestionável

OB: Macacos no Brasil = População 1
       Macacos na África = População 2
Seres de mesma espécie nem sempre fazem parte da mesma população, pois não tem fluxo gênico entre elas.

Ex: A famosa de revoada de borboletas com mais de 1.000 espécies encontradas num parque não constituem uma população.
Revoada = o voo da ave que volta ao local de onde partira.

     Já toda a população humana forma apenas uma única população pois não há barreira geográfica com o avança das tecnologias.

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Origem da vida:
Abiogênese "GERAÇÃO ESPONTÂNEA": Seres podiam surgir espontaneamente a partir da matéria bruta, sem vida inanimada pela ação de um princípio ativo ou força vital.
Defensores: Aristóteles, Van Helmont (Camisa suja + trigo= rato) Séc XVII e Needham (Aquecimento ou fervura aberta - esterilização não completa) Séc XVIII

Biogênese: O ser vivo só se origina de outro ser vivo pré-existente por reprodução
Defensores: Redi (das moscas) Séc XVII, Spallazani (Fervura fechada - esterilizou) defendia o surgimento de microrganismos por reprodução e que o ar os continha por suspensão - percursor dos enlatados Séc XVIII, Pasteur: Colocou caldo nutritivo = infusões contaminadas em vidros, aqueceu e curvou o gargalo do frasco em S, (pescoço de cisne), mantendo-os abertos. Ferveu e resfriou bruscamente as infusões, esterilizando-as. Após a fervura, as infusões mantiveram-se limpas, pois os microrganismos não conseguiam alcançar a infusão, ficando retidos nas curvas do gargalo.Ele alega que os microrganismos estão no ar e ao encontrarem condições propícias se reproduzem. Para demonstrar a existência de microrganismos no ar, quebrou o gargalo dos frascos e deixou que o ar penetrasse nas infusões, contaminando-as.
(Com o experimento de Pasteur foi provado que a teoria da abiogênese é falsa) Séc XIX
-A pasteurização é o processo de fervura e embalagem de alimentos sem o contato com microrganismos, imperdindo-o de apodrecer. Ferve e resfria bruscamente.

Como surgiu o primeiro ser vivo:
Hipótese do Oparin e Haldane = Hipótese heterotrófica: A atmosfera primitiva era basicamente composta por esses gases CH4, H2, H2O, NH3, CO2, H2S com descargas elétricas (desestabilizam as moléculas tornando-as reativas) e temperatura alta = raios UV (falta da camada de ozônio - O3)forneceram energia para os compostos se interagirem reagirem formando os primeiros aminoácidos e monossacarídeos que caíram no solo aquecido do planeta ocorrendo reações entre as moléculas simples e síntese por desidratação - perderam água originando peptídeos (ligação de aminoácidos) surgindo em seguida proteínas e polissacarídeos. Num dado momento a chuva resfriou o planeta e as proteínas serão arrastadas para as depressões de planeta onde serão formados os mares primitivos que continha sais das rochas (Na, Ca, K, Fe, P, Mg). Novas reações acontecem  formando um aglomerado orgânico chamado coacervado (pelota de proteína com água ao redor), e posteriormente várias outras coisas irão surgir no mar primitico (lipídios -membrana, enzima, bases nitrogenadas- ac. nucleico, metabolismo, reprodução) para o surgimento do 1º ser vivo!

 Defensores e simuladores: Fox e Miller comprova que os aminoácidos podem ter se formado na atmosfera pois colocaram em prática a teoria de Oparin (os aminoácidos podem surgir apartir dos gases). Urey pegou os aminoácidos numa chapa aquecida formando proteínas comprovando a hipótese de Oparin.
- A atmosfera primitiva, rica em elementos como o hidrogênio, oxigênio, carbono e nitrogênio (CHON) ch4, h2, h2o, nh3 viabilizou a origem de moléculas orgânicas simples.

Os primeiros seres vivos deveriam viver no meio rico em alimento e teria aumentado em número por reprodução. Ao longo do tempo entretanto as condições climáticas da terra mudaram a ponto de não mais ocorresse síntese prebiótica da matéria orgânica. Desse modo o alimento desenvolvido  teria ficado escasso para população de seres heterótrofos. Teria ocorrido competição e muitos teriam morrido pois não conseguiram obter alimento suficiente para a sua sobrevivência Teriam surgido então os primeiros seres autótrofos Os seres fotossintetizantes que não competiam com seres heterotrofos e proliferação muito realizaram fotossíntese anoxígena,fizeram a reposição de alimento e permitiram a manutenção da vida.

Características do primeiro ser vivo: (O primeiro ser vivo era muito simples) Unicelular, procarionte, anaeróbico, assexuado, RNA, heterotrófico fermentador (os coacervados devem ter servido de alimento para esse primeiro ser vivo), ele começa acumulando CO2 na atmosfera permitindo que agora surge o ser autotrófico, que começa a liberar O2 para a atmosfera podendo surgir o aeróbico.

OB: 1º Fermentação Lática  MUTAÇÃO  2º Fermentação alcoólica (começa a produção de CO2)
e consequentemente o surgimento dos SERES ANAERÓBICO 3ºQuimiossintetizante(oxidação inorgânica) MUTAÇÃO 4ºFotossíntetizantes SERES AERÓBICOS

1ºHeterotrófico fermentador - 2º Autotrófico fotossintetizante - 3ºAeróbicos =respiração (todos procariontes) - Hipótese heterotrófica!

Endossimbiose e Organelas Lynn Margulis

As primeiras células procarióticas que surgiram eram anaeróbicas e realizavam fermentação. Delas teriam surgido os procariontes que realizavam a fotossíntese e a respiração.

As primeiras células eucarióticas teriam surgido a partir das células procarióticas que passaram a desenvolver invaginações e envaginações da membrana plasmática, tornando-se maiores e mais complexas.  Esses dobramentos teriam dado origem a várias estruturas citoplasmáticas delimitadas por membrana e a membrana que separa o material genético do citoplasma formando o núcleo.

Supõe-se que os primeiros eucariontes eram anaeróbios e que tinham por hábito englobar bactérias como alimento. Em  algum momento da evolução desses organismos algumas  dessas bactérias que já tinham a capacidade de realizar a respiração eram mantidas no citoplasma dos eucariontes sem serem degradados. Essas bactérias teriam sido mantidas por darem vantagens aos  eucariontes uma vez que realizavam para eles a respiração.Para a bactéria essa condição também era vantajosa pois recebia proteção e nutrientes dos eucariontes.  Essa relação simbiótica com benefícios para ambos os indivíduos teria se perpetuado e essas bactérias teriam dado origem às atuais mitocôndrias..

Alguns eucariontes iniciaram outra relação simbiótica dessa vez com cianobactérias essas realizavam a fotossíntese para o eucarionte e dele recebiam proteção. Essa relação se mostrou tão vantajosa que se perpetuou, e essas cianobactérias teriam dado origem aos atuais cloroplastos.

Resumo:
- (Procarionte anaeróbio + Bactéria = Eucarionte + mitocôndria “é um eucarionte aeróbio”)
-Eucarionte Aeróbio + Cianobactéria “bactéria que faz fotossíntese” = Eucarionte + Cloroplasto

-A origem das células eucarióticas ocorreu a partir do aumento do volume celular acarretando em dobramentos da sua membrana. Uma célula cresce o volume do celular alcançará seu limite se a superfície celular é flexível ela pode dobrar-se para dentro (envaginar-se) e elaborar se criando mais área superficial. A superfície flexível permitirá invaginações, a célula assim poderá trocar materiais com o ambiente. Uma superfície flexível pode flutuar pedaços do ambiente trazendo para dentro da célula por endocitose.

-Existem fortes evidências a favor da hipótese heterotrófica primeira delas refere-se ao fato de que os atuais cloroplastos e mitocôndrias são as únicas organelas citoplasmáticas que possui seu próprio material genético possuem ácido nucleico própria e são capazes de se reproduzir independentemente da divisão celular 

 
 Hipótese Autotrófica: a mais aceita atualmente, os primeiros seres vivos eram quimiolitoautotróficos (produziam suas substâncias alimentares a partir da energia liberada por reações químicas com componentes da crosta terrestre) = energia das rochas. Esses seres podiam viver em fendas vulcânicas submersas, onde ocorria liberação de gás sulfídrico (H2S). Obs: essa hipótese tem se consolidado graças à descoberta das arqueobactérias, que vivem em fontes de água quente.

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