Alô galera, vai aí um resumo da matéria visando a prova do dia 16/04/2010
8º ANO
O ouro fez a fortuna de poucas pessoas porque apesar da grande quantidade obtida, foram poucoas pessoas que enriqueceram, pois nosso ouro ia para Portugal, que com ele pagava suas dívidas com a Inglaterra.
O sistema de mão de obra da época era a escravidão
Além do ouro, outros metais foram importantes na conquista das Américas, como a prata na América espanhola e diamantes no Brasil.
Filipe dos Santos organizou uma revolta contra a criação das casas de fundição e foi morto e executado.
Contratadores eram funcionários reais responsáveis pela exploração do Distrito Diamantino.
O ouro brasileiro ajudou a financiar a Revolução Industrial na Inglaterra
As casas de fundição transformavam o ouro em barras, gravavam o selo real e quintavam o ouro dificultando o contrabando.
Dois dos maiores mestres do Barroco brasileiro foram Mestre Ataíde e Aleijadinho.
A sociedade mineira do século XVIII era formada por poucos proprietários de lavras, profissionais liberais e pequenos comerciantes e grande maioria de escravos.
A Guerra dos Emboabas foi um confronto entre paulistas (bandeirantes) e portugueses (emboabas) vencido pelos emboabas.
Após a descoberta das lavras de ouro, elas eram registradas e divididas em datas. A distribuição das datas se dava da seguinte forma, o descobridor escolhia as duas primeiras, a terceira ficava para o rei e as demais eram repartidas por aqueles que possuíssem mais escravos.
O quinto, a capitação e a derrama eram impostos cobrados pela Coroa e representavam respectivamente 20 % de todo metal encontrado, 17 gramas de ouro por escravo (per capita) e cobrança de impostos atrasados.
O Rio de Janeiro passou a capital do Brasil em 1763.
9º ANO
A grande maioria da população russa no século XIX vivia num sistema de servidão, num regime de monarquia absolutista comandada por czares.
O principal objetivo dos bolcheviques era conquistar o poder por meio de uma revolução socialista e o dos mencheviques era se aliar a burguesia e obter maioria no Parlamento
Domingo Sangrento foi uma rebelião popular duramente reprimida pela polícia do czar em 1905
As três (03) principais medidas adotadas por Lênin, quando ele chega ao poder são: assinar a paz com a Alemanha, efetuar uma radical reforma agrária e nacionalizar bancos, indústrias e meios de transportes.
O Império Russo do final do século XIX era o maior do mundo com 22 milhões de quilômetros quadrados e possuía terras em dois continentes, Ásia e Europa, tendo como seu regime político uma monarquia absolutista.
A industrialização russa começou na segunda metade do século XIX e foi impulsionada por capitais estrangeiros, mão de obra barata e farta e construção de várias ferrovias, porém teve problemas iguais a Revolução Industrial inglesa, tais como: nas minas e fábricas os salários eram muito baixos, os riscos de acidentes eram muito altos e a jornada de trabalho chegava a 14 horas diárias.
O operariado começou a reagir à opressão das fábricas promovendo greves e passeatas que eram duramente reprimidas pela polícia czarista. Esse contexto proporcionou o surgimento de algumas idéias nos meios operários e intelectuais da Rússia, principalmente idéias socialistas (Marx e Engels) e anarquistas (Bakunin)
A revolta do encouraçado Potemkin, contra os castigos corporais e a fome a que eram submetidos na Marinha czaristas, foi duramente reprimida e diante disso surgiram os primeiros sovietes. Esses sovietes eram conselhos de deputados eleitos por operários, camponeses e soldados.
O povo russo culpava o czar Nicolau II pelas seguidas derrotas da Rússia na Primeira Guerra Mundial e diante disso povo e soldados marcharam juntos para o Palácio de Inverno e invadiram o palácio e puseram fim ao regime czarista na Rússia.
Durante a guerra civil na Rússia entre o Exército Vermelho e o Exército Branco o governo bolchevique radicalizou suas posições tomando algumas medidas como adotar o comunismo de guerra e criar os tribunais que condenavam os inimigos da Revolução
Para enfrentar a situação de penúria, o governo de Lênin procura ativar a economia, lançando a NEP (Nova Política Econômica) com algumas idéias capitalistas, como: permitir aos camponeses vender seus excedentes agrícolas no mercado interno, incentivar a formação da pequena e média industria e permitir a entrada de capital estrangeiro sob forma de empréstimo e investimento.
Após a morte de Lênin, em 1924, Stálin assume e coloca em vigor uma violenta ditadura conhecida como stalinismo, que teve como principais características o sistema de partido único: que não admitia oposição política, a opressão às nacionalidades:todos os países da URSS tinham que falar a língua russa e a burocratização do Estado: acabou formando uma poderosa elite política.
O principal partido existente na Rússia pós revolução era o Partido Comunista.
"Paz, terra e pão" e "Todo poder aos sovietes" eram lemas defendidos por Lênin.
Ditadura é o sistema em que as liberdades individuais são suprimidas.
Boa Prova para todos.
quarta-feira, 14 de abril de 2010
terça-feira, 13 de abril de 2010
TABELA PERIÓDICA
Consegui atingir o valor simbólico de 100 vídeos traduzidos sobre os
elementos da tabela periódica.
Assista em
http://www.tabelaperiodica.org
Alexandre Mainenti
elementos da tabela periódica.
Assista em
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Alexandre Mainenti
quinta-feira, 8 de abril de 2010
Polialelia ou Alelos Múltiplos
Conceito - Quando existem três ou mais tipos de alelos diversos para o mesmo locus cromossômico.
Causa - Um gene que sofre diversas mutações, produzindo vários genes alelos ( série de alelos ) .
Exemplos - Cor da pelagem em coelhos. Nos coelhos, temos uma série de 4 genes alelos : C ( aguti ou selvagem ) , Cch ( chinchila ) , Ch ( himalaia,coelho branco mas não albino,sua coloração pode mudar de acordo com a temperatura de seu corpo. ) e Ca ( albino ), dominantes um sobre o outro, respectivamente, da esquerda para a direita (vide abaixo).
Obs: Nessa forma de existência dos genes, em alelos múltiplos, alguns tem dominância sobre outros. Como no exemplo dos coelhos, o gene C é dominante sobre todos os outros três, o Cch dominante em relação ao himalaia e ao albino, porém recessivo perante o aguti, e assim sucessivamente.
Exemplo de Cruzamento:
CCh X CchCa
CCch -> aguti ou selvagem
CCa -> aguti ou selvagem
CchCh -> chinchila
ChCa -> himalaia
Proporção fenotípica: 2 Aguti : 1 Chinchila : 1 Himalaia
Síndrome de Down ou trissomia do cromossoma 21 é um distúrbio genético causado pela presença de um cromossomo 21 extra total ou parcialmente.
Recebe o nome em homenagem a John Langdon Down, médico britânico que descreveu a síndrome em 1862[1]. A sua causa genética foi descoberta em 1958 pelo professor Jérôme Lejeune.
A síndrome é caracterizada por uma combinação de diferenças maiores e menores na estrutura corporal. Geralmente a síndrome de Down está associada a algumas dificuldades de habilidade cognitiva e desenvolvimento físico, assim como de aparência facial. A síndrome de Down é geralmente identificada no nascimento.
Portadores de síndrome de Down podem ter uma habilidade cognitiva abaixo da média, geralmente variando de retardo mental leve a moderado. Um pequeno número de afetados possui retardo mental profundo. É a ocorrência genética mais comum, estimada em 1 a cada 800 ou 1000 nascimentos.
Muitas das características comuns da síndrome de Down também estão presentes em pessoas com um padrão cromossômico normal. Elas incluem a prega palmar transversa (uma única prega na palma da mão, em vez de duas), olhos com formas diferenciadas devido às pregas nas pálpebras, membros pequenos, tônus muscular pobre e língua protrusa. Os afetados pela síndrome de Down possuem maior risco de sofrer defeitos cardíacos congênitos, doença do refluxo gastroesofágico, otites recorrentes, apnéia de sono obstrutiva e disfunções da glândula tireóide.
A síndrome de Down é um evento genético natural e universal, estando presente em todas as raças e classes sociais.
Síndrome de Turner é uma síndrome que é identificada no momento do nascimento, ou antes da puberdade por suas características fenotípicas distintivas. Em geral resulta de uma não-disjunção durante a formação do espermatozóide. A constituição cromossómica mais freqüente é 45, X (45 cromossomos com falta de um cromossomo X, ver esta notação no artigo sobre cariótipo), não apresentando, portanto, cromatina sexual. Sua ocorrência está em torno de uma em 5000 meninas. A portadora apresenta baixa estatura, órgãos sexuais (ovários e vagina) e caracteres sexuais secundários (seios) poucos desenvolvidos (por falta de hormônios sexuais), tórax largo em barril, pescoço alado (com pregas cutâneas bilaterais), má-formação das orelhas, maior frequencia de problemas renais e cardiovasculares, e é quase sempre estéril (os ovários não produzem óvulos).
A síndrome de Turner é uma condição que afeta apenas meninas com monossomia do cromossomo X, e é um distúrbio cromossômico. Ninguém conhece a causa da Síndrome de Turner. A idade dos pais das meninas com Síndrome de Turner não parece ter qualquer importância e não foram identificados fatores hereditários. Não parece haver qualquer providência que os pais possam tomar para evitar que uma de suas filhas tenha Síndrome de Turner.
O diagnóstico pode ser feito em qualquer idade; cerca de 30% das crianças são diagnosticadas ao nascimento e outras 25,5% durante a período médio da infância. Para muitas meninas portadoras de Síndrome de Turner, entretanto, o diagnóstico pode ser feito somente na adolescência. O médico pode indicar tratamento hormonal a partir da puberdade. Por causa de um possível amadurecimento mental inicial um pouco lento, deve ser estimulada desde cedo em casa e na escola.
A síndrome de Klinefelter foi descrita pela primeira vez por Harry Klinefelter, e é a causa mais frequente de hipogonadismo e infertilidade em indivíduos do sexo masculino. As pessoas com síndrome de Klinefelter, do sexo masculino, têm um cromossomo X adicional (47, XXY), estatura elevada, algum desenvolvimento do tecido mamário e testículos pequenos. Também é possível encontrar pessoas com outros cariótipos, como 48, XXXY, 48, XXYY ou 49, XXXXY.[1]
Conceito - Quando existem três ou mais tipos de alelos diversos para o mesmo locus cromossômico.
Causa - Um gene que sofre diversas mutações, produzindo vários genes alelos ( série de alelos ) .
Exemplos - Cor da pelagem em coelhos. Nos coelhos, temos uma série de 4 genes alelos : C ( aguti ou selvagem ) , Cch ( chinchila ) , Ch ( himalaia,coelho branco mas não albino,sua coloração pode mudar de acordo com a temperatura de seu corpo. ) e Ca ( albino ), dominantes um sobre o outro, respectivamente, da esquerda para a direita (vide abaixo).
Obs: Nessa forma de existência dos genes, em alelos múltiplos, alguns tem dominância sobre outros. Como no exemplo dos coelhos, o gene C é dominante sobre todos os outros três, o Cch dominante em relação ao himalaia e ao albino, porém recessivo perante o aguti, e assim sucessivamente.
Exemplo de Cruzamento:
CCh X CchCa
CCch -> aguti ou selvagem
CCa -> aguti ou selvagem
CchCh -> chinchila
ChCa -> himalaia
Proporção fenotípica: 2 Aguti : 1 Chinchila : 1 Himalaia
Síndrome de Down ou trissomia do cromossoma 21 é um distúrbio genético causado pela presença de um cromossomo 21 extra total ou parcialmente.
Recebe o nome em homenagem a John Langdon Down, médico britânico que descreveu a síndrome em 1862[1]. A sua causa genética foi descoberta em 1958 pelo professor Jérôme Lejeune.
A síndrome é caracterizada por uma combinação de diferenças maiores e menores na estrutura corporal. Geralmente a síndrome de Down está associada a algumas dificuldades de habilidade cognitiva e desenvolvimento físico, assim como de aparência facial. A síndrome de Down é geralmente identificada no nascimento.
Portadores de síndrome de Down podem ter uma habilidade cognitiva abaixo da média, geralmente variando de retardo mental leve a moderado. Um pequeno número de afetados possui retardo mental profundo. É a ocorrência genética mais comum, estimada em 1 a cada 800 ou 1000 nascimentos.
Muitas das características comuns da síndrome de Down também estão presentes em pessoas com um padrão cromossômico normal. Elas incluem a prega palmar transversa (uma única prega na palma da mão, em vez de duas), olhos com formas diferenciadas devido às pregas nas pálpebras, membros pequenos, tônus muscular pobre e língua protrusa. Os afetados pela síndrome de Down possuem maior risco de sofrer defeitos cardíacos congênitos, doença do refluxo gastroesofágico, otites recorrentes, apnéia de sono obstrutiva e disfunções da glândula tireóide.
A síndrome de Down é um evento genético natural e universal, estando presente em todas as raças e classes sociais.
Síndrome de Turner é uma síndrome que é identificada no momento do nascimento, ou antes da puberdade por suas características fenotípicas distintivas. Em geral resulta de uma não-disjunção durante a formação do espermatozóide. A constituição cromossómica mais freqüente é 45, X (45 cromossomos com falta de um cromossomo X, ver esta notação no artigo sobre cariótipo), não apresentando, portanto, cromatina sexual. Sua ocorrência está em torno de uma em 5000 meninas. A portadora apresenta baixa estatura, órgãos sexuais (ovários e vagina) e caracteres sexuais secundários (seios) poucos desenvolvidos (por falta de hormônios sexuais), tórax largo em barril, pescoço alado (com pregas cutâneas bilaterais), má-formação das orelhas, maior frequencia de problemas renais e cardiovasculares, e é quase sempre estéril (os ovários não produzem óvulos).
A síndrome de Turner é uma condição que afeta apenas meninas com monossomia do cromossomo X, e é um distúrbio cromossômico. Ninguém conhece a causa da Síndrome de Turner. A idade dos pais das meninas com Síndrome de Turner não parece ter qualquer importância e não foram identificados fatores hereditários. Não parece haver qualquer providência que os pais possam tomar para evitar que uma de suas filhas tenha Síndrome de Turner.
O diagnóstico pode ser feito em qualquer idade; cerca de 30% das crianças são diagnosticadas ao nascimento e outras 25,5% durante a período médio da infância. Para muitas meninas portadoras de Síndrome de Turner, entretanto, o diagnóstico pode ser feito somente na adolescência. O médico pode indicar tratamento hormonal a partir da puberdade. Por causa de um possível amadurecimento mental inicial um pouco lento, deve ser estimulada desde cedo em casa e na escola.
A síndrome de Klinefelter foi descrita pela primeira vez por Harry Klinefelter, e é a causa mais frequente de hipogonadismo e infertilidade em indivíduos do sexo masculino. As pessoas com síndrome de Klinefelter, do sexo masculino, têm um cromossomo X adicional (47, XXY), estatura elevada, algum desenvolvimento do tecido mamário e testículos pequenos. Também é possível encontrar pessoas com outros cariótipos, como 48, XXXY, 48, XXYY ou 49, XXXXY.[1]
ORIGEM DA VIDA
Níveis de organização dos organismos vivos
Materiais disponíveis (Elementos biogênicos)
O primeiro requisito fundamental refere-se à disponibilidade dos elementos químicos essenciais à vida. De fato, o Carbono, o Hidrogênio, o Oxigênio, o Nitrogênio, o Enxofre e o Fósforo, denominados coletivamente "elementos biogênicos" (geradores de vida), estão entre os mais abundantes do universo. Pertencem igualmente ao grupo dos elementos mais leves da tabela periódica, e são ou formam facilmente compostos voláteis. Estão, por isso, sempre presentes em grande quantidade em planetas ou satélites grandes e frios o suficiente para possuírem atmosferas, e tendem a se acumularem em suas camadas superficiais. Por outro lado, a natureza das reações bioquímicas conhecidas exige que as temperaturas reinantes permitam a existência de água em estado líquido. Estes limites são fundamentais aos conceitos de habitabilidade planetária e de zona habitável.
Distribuição dos elementos biogênicos no universo
A situação da Terra no sistema solar é fundamental para que ela abrigue as condições ideais para a vida.Embora ainda não se tenha evidências a respeito da composição das atmosferas dos planetas extra-solares, é altamente improvável que os elementos biogênicos não constituam a maior parte de sua massa. A grande diferença que pode ser esperada entre as composições atmosféricas dos vários planetas, é tal como no sistema solar, a que é decorrente da capacidade de retenção dos vários gases em função da temperatura e da força gravitacional. Assim, os planetas grandes e frios tendem a reter uma grande quantidade de hidrogênio, resultando em atmosferas redutoras (CH4, NH3, H2, H2O). Nos planetas (ou satélites) muito pequenos ou muito quentes, o envoltório gasoso é facilmente perdido. Apenas os planetas em que a temperatura moderada está aliada a um porte médio, há a possibilidade de formação de atmosferas oxidadas, devido à perda seletiva (ou escape) do hidrogênio. As atmosferas oxidadas podem ser neutras (N2, CO2, H2O) ou oxidantes (quando há um excesso de oxigênio: N2, CO2, O2, H2O). As composições prováveis das atmosferas planetárias variam basicamente, portanto, no que diz respeito a seu grau de oxidação. A discussão a respeito do grau de oxidação da atmosfera primitiva da Terra é um dos tópicos fundamentais aos modelos de origem da vida.
Combinação (Compostos orgânicos)
Nos organismos vivos, os elementos biogênicos constituem moléculas de grande variedade estrutural onde se distinguem três classes principais; os lipídeos formados pela combinação de compostos muito reduzidos e insolúveis em água; os glicídeos e os protídeos, ambos de grau de redução intermediário, e tipicamente solúveis em água na sua forma monomérica (ou seja, quando as moléculas que os constituem, os açúcares e os aminoácidos, estão desagrupadas). Já em sua forma agrupada, os polímeros, podem apresentar as características físico-químicas mais variadas.
Agregação dos materiais orgânicos
As formas poliméricas dos glicídeos incluem tanto formações lineares quanto expansões laterais. Estes polímeros têm geralmente função estrutural (celulose) ou de acúmulo energético (amido, glicogênio). Já os polímeros derivados dos aminoácidos, os polipeptídeos, além de se prestarem a estas mesmas funções, têm papel essencial no funcionamento do metabolismo. Os polipeptídeos fabricados pelos organismos vivos são denominados proteínas. As proteínas envolvidas em funções metabólicas são denominadas enzimas. São basicamente constituídas de cadeias lineares de aminoácidos que organizam-se espacialmente formando hélices ou novelos determinados pela constituição individual dos aminoácidos componentes da cadeia. A conformação espacial de cada proteína é responsável por suas características fisico-químicas.
Orientação espacial (Quiralidade)
Alanina R e LPara que a conformação espacial das proteínas seja constante é indispensável que os aminoácidos que a constituem tenham uma orientação espacial determinada. Todos os aminoácidos, com exceção da glicina, podem existir em duas formas geometricamente opostas denominadas enantiômeros. Esta propriedade constitui a chamada 'quiralidade' (do grego chiros -'mão'), pois as duas formas diferem uma da outra em termos de orientação espacial da mesma forma que a mão esquerda difere da mão direita. Os aminoácidos e açúcares preparados por métodos artificiais sem o uso de agentes quirais são sempre misturas de partes iguais dos dois enantiômeros. Nos seres vivos, ao contrário, o maquinário metabólico é totalmente específico, sintetizando e utilizando aminoácidos e açúcares pertencentes a uma mesma forma estrutural.
Organização funcional
O surgimento da organização funcional dos organismos primitivos, ou seja, a forma como as moléculas se dispõem para constituir as primeiras entidades capazes de interagir com o meio ambiente é outro passo fundamental. O fato de que nos organismos atuais todas as funcionalidades presumem a existência de compartimentos individualizados, as células, demonstra que a conquista da celularidade foi certamente um fato decisivo na história primitiva dos sistemas vivos.
Transmissão da informação
O outro requisito essencial da evolução primitiva da vida foi o desenvolvimento da possibilidade de transmitir a informação adquirida na interação com o meio ambiente, que requer a possibilidade de reprodução e também a possibilidadade de criação e preservação da variabilidade entre os organismos. Estas características dependem das propriedades singulares dos ácidos nucléicos (RNA e DNA), moléculas que são capazes de conter informação e de se replicar, estando esta replicação sujeita a pequenos erros. O aumento da variabilidade traduz-se num grande número de modos de interação com o meio ambiente, dos quais os mais eficazes são preservados, por meio da seleção natural.
Evolução das ideias
Hipótese heterotrófica (ou clássica)
O marco inicial do questionamento científico moderno a respeito da origem da vida pode ser posicionado nos experimentos de Louis Pasteur, demonstrando que a formação de organismos vivos a partir da matéria inanimada (geração espontânea), não poderia ser, ao contrário do que muitos supunham então, um fenômeno trivial.
Balão « pescoço de cisne » utilizado por Pasteur para demonstrar que a formação de organismos em preparados nutritivos era oriunda da contaminação por germes presentes no ar.A partir daí, os cientistas voltaram-se para a idéia de que a indagação científica a respeito do surgimento da vida deveria ter como foco as condições muito especiais exigidas para este processo, que possivelmente teriam existido apenas nos primórdios da história do planeta Terra. Uma das primeiras abordagens do problema foi o questionamento acerca das características dos primeiros seres vivos. Para sobreviver num ambiente primordial seria necessário que estes organismos primitivos fossem capazes de sintetizar seus próprios nutrientes (isto é, seriam autotróficos), ou dispusessem de uma fonte externa de compostos orgânicos (neste caso seriam heterotróficos). A maior complexidade dos organismos autotróficos, que devem ser capazes tanto de produzir quanto de consumir seu alimento, sugeriu aos cientistas das primeiras décadas do século XX que a Terra primitiva teria sido um ambiente rico em compostos orgânicos (Hipótese heterotrófica). A descoberta da composição química das atmosferas dos planetas exteriores, contendo hidrogênio, metano e amônia, gases constituídos pelos mesmos elementos que os compostos orgânicos que integram os seres vivos, sugeriu a Oparin[1], um dos primeiros pesquisadores a se dedicarem a esta questão, que também nosso planeta poderia ter tido uma atmosfera com composição semelhante. Não conteria, por conseguinte, oxigênio, que poderia causar a decomposição dos compostos orgânicos por oxidação. Mais tarde Haldane[2] aperfeiçoou o modelo sugerindo que, sob ação de relâmpagos ou da radiação ultravioleta estes compostos seriam formados na atmosfera e carregados pelas chuvas aos oceanos, que passariam a ter as características de uma "sopa quente e rala" (hot thin soup). Outra contribuição teórica importante foi a de John Desmond Bernal[3], que levantou a questão da necessidade de concentração destes componentes e sugeriu como fatores importantes as superfícies de evaporação em lagoas costeiras e a capacidade de absorção de compostos minerais em contato com os oceanos primitivos. Elaborou também o conceito de biopoese, sistematizando em etapas progressivas o desenvolvimento da complexidade dos seres vivos. Estas formulações ganharam muita credibilidade depois que em 1953, Stanley Miller, trabalhando sob orientação de Harold C Urey, logrou obter, num histórico experimento[4], uma variedade de aminoácidos. A verdadeira importância deste experimento é, hoje, bastante contestada. Nem a composição atmosférica utilizada é atualmente considerada plausível sob um ponto-de-vista geoquímico, nem os resultados obtidos parecem próximos de elucidar os possíveis passos subseqüentes da história da vida.
O papel das argilas
Retomando as idéias de Bernal, Alexander Graham Cairns-Smith[5], desenvolveu a hipótese de que os minerais argilosos teriam constituído não somente o suporte, mas também o próprio sistema genético da vida primitiva, posteriormente suplantado por compostos orgânicos (ácidos nucléicos). Em sua defesa levantou a capacidade de replicação de superfícies cristalinas, preservando defeitos e irregularidades, e também a complexidade química dos polímeros envolvidos nos processos reprodutivos atuais.
Modelos Hidrotermais.
Fumarolas negras. Nas últimas três décadas, a atividade das fendas hidrotermais submarinas tem sido alvo de investigações no sentido de avaliar o seu possível papel no surgimento da vida.A descoberta, em 1979, da Fossa das Galápagos (Corliss, Baross, Hoffman), um rico ecossistema alimentado por compostos provenientes da atividade hidrotermal e portanto, independente dos processos fotossintéticos, serviu de base à hipótese de uma origem quimiossintética autotrófica para a vida. Dentre as muitas variantes desta proposta, a mais detalhada é aquela que foi elaborada por Günter Wächtershäuser[6], postulando uma fase primitiva do metabolismo em que os processos bioquímicos seriam estruturados de forma bidimensional, sobre as superfícies da pirita (FeS2), um mineral abundante nestes ambientes.
Modelos abstratos
Alguns enfoques acerca da origem da vida utilizam uma abordagem mais abstrata ou genérica. Ao invés de partir da natureza dos constituintes químicos dos sistemas vivos, guiam-se sobretudo por suas propriedades funcionais. Um dos modelos mais conhecidos nesta concepção é o dos hiperciclos, propostos por Manfred Eigen[7][8] como protótipos dos ciclos metabólicos primitivos. Outras propostas que fogem às especificidades da postulação de uma bioquímica primitiva são a proposta do "Garbage Bag World" ("Mundo Saco de Lixo"), do físico Freeman Dyson[9], endossada por Robert Shapiro [10] e o modelo de complexidade de Stuart Kauffman[11]. A primeira propõe que vesículas contendo coleções de compostos químicos formadas ao acaso competissem em viabilidade até que uma delas apresentasse todas as características de um sistema vivo primitivo. Sugere ainda que o metabolismo e a reprodução tivessem surgido independentemente e que os organismos atuais descenderiam de uma célula onde tivesse ocorrido a simbiose dos dois processos. Kauffmann defende, com base em modelos puramente matemáticos, que coleções suficientemente complexas de compostos químicos podem vir a "cristalizar" ciclos metabólicos.
Modelos metabólicos - O mundo dos tioésteres
A idéia de que o funcionamento dos processos metabólicos atuais pode fornecer pistas importantes para a compreensão da bioquímica dos primeiros seres vivos é a base de uma visão "metabólica" da origem da vida, onde se destacam os estudos de Harold Morowitz e Christian de Duve[12]. Coube a De Duve a formulação de um modelo mais preciso, postulando a congruência entre o metabolismo primitivo e a bioquímica dos seres vivos atuais, onde a função central da Acetil-S-Coenzima A no metabolismo energético teria sido precedida por compostos derivados da esterificação de ácidos carboxílicos (RCOOH) com tióis (RSH), os tioésteres (RCOSR).
O "Mundo do RNA"
A proposição do "mundo do RNA" feita por Walter Gilbert[13] em 1986, é baseada na descoberta do fato que estas moléculas são capazes tanto de armazenar informação (como o DNA na maior parte dos organismos vivos atuais), quanto de promover reações metabólicas (como atualmente as enzimas, de natureza protéica). Além das evidências experimentais, que apontam para um rico repertório de atividades catalíticas e para a capacidade de replicação e evolução deste material, há, nos organismos vivos, inúmeros indícios deste "mundo do RNA". Citam-se, entre outros, a natureza química dos co-fatores enzimáticos, estruturalmente relacionados com os monômeros do RNA e os processos de reprodução de vários tipos de vírus, tidos como remanescentes de formas primitivas de vida. A etapa mais recente da origem da vida, tratada pela hipótese do mundo do RNA, é considerada pela maioria dos cientistas a mais bem conhecida, e talvez a única em que se tenha claramente ultrapassado o domínio da especulação.
Visões alternativas
Panspermia
O cometa Hale Bopp. Os cometas poderiam ter contribuído no aporte de compostos orgânicos à Terra primitiva.A panspermia é a hipótese de que os seres vivos não se originaram em nosso planeta, mas sim em outro ponto do universo, tendo sido transportados pelo espaço cósmico, possivelmente sob forma de esporos. Seus defensores argumentam que o lapso de tempo necessário à evolução da vida seria maior que os 4,5 bilhões de anos desde a formação da Terra, mas não oferecem nenhuma ideia de onde ou como a vida teria realmente surgido. Observe-se, porém, que a possibilidade de compostos orgânicos simples formados em cometas ou em outros pontos do espaço é aceita por muitos defensores do modelo clássico para a origem da vida.
Ecopoese
O modelo da Ecopoese ([1]) postula que os ciclos geoquímicos dos elementos biogênicos, dirigidos por uma atmosfera primordial rica em oxigênio, foram a base de um metabolismo planetário que precedeu e condicionou a evolução gradual da vida organismal. Esta visão contraria a idéia tradicional de que a ação dos organismos é a grande responsável pelas características principais do ambiente terrestre. É também consistente com as crescentes evidências de uma atmosfera oxidante[14] desde o início da formação de nosso planeta e com a antigüidade do metabolismo aeróbico, comparado à fotossíntese oxigênica
Materiais disponíveis (Elementos biogênicos)
O primeiro requisito fundamental refere-se à disponibilidade dos elementos químicos essenciais à vida. De fato, o Carbono, o Hidrogênio, o Oxigênio, o Nitrogênio, o Enxofre e o Fósforo, denominados coletivamente "elementos biogênicos" (geradores de vida), estão entre os mais abundantes do universo. Pertencem igualmente ao grupo dos elementos mais leves da tabela periódica, e são ou formam facilmente compostos voláteis. Estão, por isso, sempre presentes em grande quantidade em planetas ou satélites grandes e frios o suficiente para possuírem atmosferas, e tendem a se acumularem em suas camadas superficiais. Por outro lado, a natureza das reações bioquímicas conhecidas exige que as temperaturas reinantes permitam a existência de água em estado líquido. Estes limites são fundamentais aos conceitos de habitabilidade planetária e de zona habitável.
Distribuição dos elementos biogênicos no universo
A situação da Terra no sistema solar é fundamental para que ela abrigue as condições ideais para a vida.Embora ainda não se tenha evidências a respeito da composição das atmosferas dos planetas extra-solares, é altamente improvável que os elementos biogênicos não constituam a maior parte de sua massa. A grande diferença que pode ser esperada entre as composições atmosféricas dos vários planetas, é tal como no sistema solar, a que é decorrente da capacidade de retenção dos vários gases em função da temperatura e da força gravitacional. Assim, os planetas grandes e frios tendem a reter uma grande quantidade de hidrogênio, resultando em atmosferas redutoras (CH4, NH3, H2, H2O). Nos planetas (ou satélites) muito pequenos ou muito quentes, o envoltório gasoso é facilmente perdido. Apenas os planetas em que a temperatura moderada está aliada a um porte médio, há a possibilidade de formação de atmosferas oxidadas, devido à perda seletiva (ou escape) do hidrogênio. As atmosferas oxidadas podem ser neutras (N2, CO2, H2O) ou oxidantes (quando há um excesso de oxigênio: N2, CO2, O2, H2O). As composições prováveis das atmosferas planetárias variam basicamente, portanto, no que diz respeito a seu grau de oxidação. A discussão a respeito do grau de oxidação da atmosfera primitiva da Terra é um dos tópicos fundamentais aos modelos de origem da vida.
Combinação (Compostos orgânicos)
Nos organismos vivos, os elementos biogênicos constituem moléculas de grande variedade estrutural onde se distinguem três classes principais; os lipídeos formados pela combinação de compostos muito reduzidos e insolúveis em água; os glicídeos e os protídeos, ambos de grau de redução intermediário, e tipicamente solúveis em água na sua forma monomérica (ou seja, quando as moléculas que os constituem, os açúcares e os aminoácidos, estão desagrupadas). Já em sua forma agrupada, os polímeros, podem apresentar as características físico-químicas mais variadas.
Agregação dos materiais orgânicos
As formas poliméricas dos glicídeos incluem tanto formações lineares quanto expansões laterais. Estes polímeros têm geralmente função estrutural (celulose) ou de acúmulo energético (amido, glicogênio). Já os polímeros derivados dos aminoácidos, os polipeptídeos, além de se prestarem a estas mesmas funções, têm papel essencial no funcionamento do metabolismo. Os polipeptídeos fabricados pelos organismos vivos são denominados proteínas. As proteínas envolvidas em funções metabólicas são denominadas enzimas. São basicamente constituídas de cadeias lineares de aminoácidos que organizam-se espacialmente formando hélices ou novelos determinados pela constituição individual dos aminoácidos componentes da cadeia. A conformação espacial de cada proteína é responsável por suas características fisico-químicas.
Orientação espacial (Quiralidade)
Alanina R e LPara que a conformação espacial das proteínas seja constante é indispensável que os aminoácidos que a constituem tenham uma orientação espacial determinada. Todos os aminoácidos, com exceção da glicina, podem existir em duas formas geometricamente opostas denominadas enantiômeros. Esta propriedade constitui a chamada 'quiralidade' (do grego chiros -'mão'), pois as duas formas diferem uma da outra em termos de orientação espacial da mesma forma que a mão esquerda difere da mão direita. Os aminoácidos e açúcares preparados por métodos artificiais sem o uso de agentes quirais são sempre misturas de partes iguais dos dois enantiômeros. Nos seres vivos, ao contrário, o maquinário metabólico é totalmente específico, sintetizando e utilizando aminoácidos e açúcares pertencentes a uma mesma forma estrutural.
Organização funcional
O surgimento da organização funcional dos organismos primitivos, ou seja, a forma como as moléculas se dispõem para constituir as primeiras entidades capazes de interagir com o meio ambiente é outro passo fundamental. O fato de que nos organismos atuais todas as funcionalidades presumem a existência de compartimentos individualizados, as células, demonstra que a conquista da celularidade foi certamente um fato decisivo na história primitiva dos sistemas vivos.
Transmissão da informação
O outro requisito essencial da evolução primitiva da vida foi o desenvolvimento da possibilidade de transmitir a informação adquirida na interação com o meio ambiente, que requer a possibilidade de reprodução e também a possibilidadade de criação e preservação da variabilidade entre os organismos. Estas características dependem das propriedades singulares dos ácidos nucléicos (RNA e DNA), moléculas que são capazes de conter informação e de se replicar, estando esta replicação sujeita a pequenos erros. O aumento da variabilidade traduz-se num grande número de modos de interação com o meio ambiente, dos quais os mais eficazes são preservados, por meio da seleção natural.
Evolução das ideias
Hipótese heterotrófica (ou clássica)
O marco inicial do questionamento científico moderno a respeito da origem da vida pode ser posicionado nos experimentos de Louis Pasteur, demonstrando que a formação de organismos vivos a partir da matéria inanimada (geração espontânea), não poderia ser, ao contrário do que muitos supunham então, um fenômeno trivial.
Balão « pescoço de cisne » utilizado por Pasteur para demonstrar que a formação de organismos em preparados nutritivos era oriunda da contaminação por germes presentes no ar.A partir daí, os cientistas voltaram-se para a idéia de que a indagação científica a respeito do surgimento da vida deveria ter como foco as condições muito especiais exigidas para este processo, que possivelmente teriam existido apenas nos primórdios da história do planeta Terra. Uma das primeiras abordagens do problema foi o questionamento acerca das características dos primeiros seres vivos. Para sobreviver num ambiente primordial seria necessário que estes organismos primitivos fossem capazes de sintetizar seus próprios nutrientes (isto é, seriam autotróficos), ou dispusessem de uma fonte externa de compostos orgânicos (neste caso seriam heterotróficos). A maior complexidade dos organismos autotróficos, que devem ser capazes tanto de produzir quanto de consumir seu alimento, sugeriu aos cientistas das primeiras décadas do século XX que a Terra primitiva teria sido um ambiente rico em compostos orgânicos (Hipótese heterotrófica). A descoberta da composição química das atmosferas dos planetas exteriores, contendo hidrogênio, metano e amônia, gases constituídos pelos mesmos elementos que os compostos orgânicos que integram os seres vivos, sugeriu a Oparin[1], um dos primeiros pesquisadores a se dedicarem a esta questão, que também nosso planeta poderia ter tido uma atmosfera com composição semelhante. Não conteria, por conseguinte, oxigênio, que poderia causar a decomposição dos compostos orgânicos por oxidação. Mais tarde Haldane[2] aperfeiçoou o modelo sugerindo que, sob ação de relâmpagos ou da radiação ultravioleta estes compostos seriam formados na atmosfera e carregados pelas chuvas aos oceanos, que passariam a ter as características de uma "sopa quente e rala" (hot thin soup). Outra contribuição teórica importante foi a de John Desmond Bernal[3], que levantou a questão da necessidade de concentração destes componentes e sugeriu como fatores importantes as superfícies de evaporação em lagoas costeiras e a capacidade de absorção de compostos minerais em contato com os oceanos primitivos. Elaborou também o conceito de biopoese, sistematizando em etapas progressivas o desenvolvimento da complexidade dos seres vivos. Estas formulações ganharam muita credibilidade depois que em 1953, Stanley Miller, trabalhando sob orientação de Harold C Urey, logrou obter, num histórico experimento[4], uma variedade de aminoácidos. A verdadeira importância deste experimento é, hoje, bastante contestada. Nem a composição atmosférica utilizada é atualmente considerada plausível sob um ponto-de-vista geoquímico, nem os resultados obtidos parecem próximos de elucidar os possíveis passos subseqüentes da história da vida.
O papel das argilas
Retomando as idéias de Bernal, Alexander Graham Cairns-Smith[5], desenvolveu a hipótese de que os minerais argilosos teriam constituído não somente o suporte, mas também o próprio sistema genético da vida primitiva, posteriormente suplantado por compostos orgânicos (ácidos nucléicos). Em sua defesa levantou a capacidade de replicação de superfícies cristalinas, preservando defeitos e irregularidades, e também a complexidade química dos polímeros envolvidos nos processos reprodutivos atuais.
Modelos Hidrotermais.
Fumarolas negras. Nas últimas três décadas, a atividade das fendas hidrotermais submarinas tem sido alvo de investigações no sentido de avaliar o seu possível papel no surgimento da vida.A descoberta, em 1979, da Fossa das Galápagos (Corliss, Baross, Hoffman), um rico ecossistema alimentado por compostos provenientes da atividade hidrotermal e portanto, independente dos processos fotossintéticos, serviu de base à hipótese de uma origem quimiossintética autotrófica para a vida. Dentre as muitas variantes desta proposta, a mais detalhada é aquela que foi elaborada por Günter Wächtershäuser[6], postulando uma fase primitiva do metabolismo em que os processos bioquímicos seriam estruturados de forma bidimensional, sobre as superfícies da pirita (FeS2), um mineral abundante nestes ambientes.
Modelos abstratos
Alguns enfoques acerca da origem da vida utilizam uma abordagem mais abstrata ou genérica. Ao invés de partir da natureza dos constituintes químicos dos sistemas vivos, guiam-se sobretudo por suas propriedades funcionais. Um dos modelos mais conhecidos nesta concepção é o dos hiperciclos, propostos por Manfred Eigen[7][8] como protótipos dos ciclos metabólicos primitivos. Outras propostas que fogem às especificidades da postulação de uma bioquímica primitiva são a proposta do "Garbage Bag World" ("Mundo Saco de Lixo"), do físico Freeman Dyson[9], endossada por Robert Shapiro [10] e o modelo de complexidade de Stuart Kauffman[11]. A primeira propõe que vesículas contendo coleções de compostos químicos formadas ao acaso competissem em viabilidade até que uma delas apresentasse todas as características de um sistema vivo primitivo. Sugere ainda que o metabolismo e a reprodução tivessem surgido independentemente e que os organismos atuais descenderiam de uma célula onde tivesse ocorrido a simbiose dos dois processos. Kauffmann defende, com base em modelos puramente matemáticos, que coleções suficientemente complexas de compostos químicos podem vir a "cristalizar" ciclos metabólicos.
Modelos metabólicos - O mundo dos tioésteres
A idéia de que o funcionamento dos processos metabólicos atuais pode fornecer pistas importantes para a compreensão da bioquímica dos primeiros seres vivos é a base de uma visão "metabólica" da origem da vida, onde se destacam os estudos de Harold Morowitz e Christian de Duve[12]. Coube a De Duve a formulação de um modelo mais preciso, postulando a congruência entre o metabolismo primitivo e a bioquímica dos seres vivos atuais, onde a função central da Acetil-S-Coenzima A no metabolismo energético teria sido precedida por compostos derivados da esterificação de ácidos carboxílicos (RCOOH) com tióis (RSH), os tioésteres (RCOSR).
O "Mundo do RNA"
A proposição do "mundo do RNA" feita por Walter Gilbert[13] em 1986, é baseada na descoberta do fato que estas moléculas são capazes tanto de armazenar informação (como o DNA na maior parte dos organismos vivos atuais), quanto de promover reações metabólicas (como atualmente as enzimas, de natureza protéica). Além das evidências experimentais, que apontam para um rico repertório de atividades catalíticas e para a capacidade de replicação e evolução deste material, há, nos organismos vivos, inúmeros indícios deste "mundo do RNA". Citam-se, entre outros, a natureza química dos co-fatores enzimáticos, estruturalmente relacionados com os monômeros do RNA e os processos de reprodução de vários tipos de vírus, tidos como remanescentes de formas primitivas de vida. A etapa mais recente da origem da vida, tratada pela hipótese do mundo do RNA, é considerada pela maioria dos cientistas a mais bem conhecida, e talvez a única em que se tenha claramente ultrapassado o domínio da especulação.
Visões alternativas
Panspermia
O cometa Hale Bopp. Os cometas poderiam ter contribuído no aporte de compostos orgânicos à Terra primitiva.A panspermia é a hipótese de que os seres vivos não se originaram em nosso planeta, mas sim em outro ponto do universo, tendo sido transportados pelo espaço cósmico, possivelmente sob forma de esporos. Seus defensores argumentam que o lapso de tempo necessário à evolução da vida seria maior que os 4,5 bilhões de anos desde a formação da Terra, mas não oferecem nenhuma ideia de onde ou como a vida teria realmente surgido. Observe-se, porém, que a possibilidade de compostos orgânicos simples formados em cometas ou em outros pontos do espaço é aceita por muitos defensores do modelo clássico para a origem da vida.
Ecopoese
O modelo da Ecopoese ([1]) postula que os ciclos geoquímicos dos elementos biogênicos, dirigidos por uma atmosfera primordial rica em oxigênio, foram a base de um metabolismo planetário que precedeu e condicionou a evolução gradual da vida organismal. Esta visão contraria a idéia tradicional de que a ação dos organismos é a grande responsável pelas características principais do ambiente terrestre. É também consistente com as crescentes evidências de uma atmosfera oxidante[14] desde o início da formação de nosso planeta e com a antigüidade do metabolismo aeróbico, comparado à fotossíntese oxigênica
A respiração celular
As funções celulares dependem de um suprimento de energia que é derivado da quebra de moléculas orgânicas durante o processo de respiração celular. A energia liberada nesse processo é armazenada sob forma de moléculas de adenosina-trifosfato (ATP).
1a. etapa: os carboidratos e lipídeos, principalmente a glicose e os ácidos graxos, são as principais substâncias quebradas para a respiração celular. A glicose é quebrada no citosol em um processo chamado glicólise, onde se forma duas moléculas de ácido pirúvico, liberando uma certa quantidade de energia (quatro moléculas de ATP), produz duas moléculas de NADH2 e consumindo oxigênio.
2a. etapa: o ácido pirúvico entra na mitocôndria, e é convertido em acetil-coenzima A por um sistema multienzimático da matriz mitocondrial chamado de piruvato desidrogenase, que então é metabolizada pelo ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs). Nesta etapa, uma quantidade de energia é liberada, tendo uma pequena parte utilizada para converter três NAD+ em três NADH.
No ciclo de Krebs (Figura 2), a acetil CoA sofre uma série de modificações que acaba produzindo ácido oxaloacético, que então recomeça o ciclo. Essas reações liberam duas moléculas de CO2 e produzem três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2.
3a. etapa: Depois os elétrons de alta energia percorrem a cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respiratória, que é composto por complexos enzimáticos, onde os elétrons sedem energia e produz 36 mols de ATP por mol de glicose consumida. Este processo é chamado fosforilação oxidativa, e ocorre na membrana interna da mitocôdria.
1a. etapa: os carboidratos e lipídeos, principalmente a glicose e os ácidos graxos, são as principais substâncias quebradas para a respiração celular. A glicose é quebrada no citosol em um processo chamado glicólise, onde se forma duas moléculas de ácido pirúvico, liberando uma certa quantidade de energia (quatro moléculas de ATP), produz duas moléculas de NADH2 e consumindo oxigênio.
2a. etapa: o ácido pirúvico entra na mitocôndria, e é convertido em acetil-coenzima A por um sistema multienzimático da matriz mitocondrial chamado de piruvato desidrogenase, que então é metabolizada pelo ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs). Nesta etapa, uma quantidade de energia é liberada, tendo uma pequena parte utilizada para converter três NAD+ em três NADH.
No ciclo de Krebs (Figura 2), a acetil CoA sofre uma série de modificações que acaba produzindo ácido oxaloacético, que então recomeça o ciclo. Essas reações liberam duas moléculas de CO2 e produzem três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2.
3a. etapa: Depois os elétrons de alta energia percorrem a cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respiratória, que é composto por complexos enzimáticos, onde os elétrons sedem energia e produz 36 mols de ATP por mol de glicose consumida. Este processo é chamado fosforilação oxidativa, e ocorre na membrana interna da mitocôdria.
quarta-feira, 31 de março de 2010
"Tome Ciência": Química além das fórmulas
Programa pode ser visto ao longo da semana, pela TV, e a qualquer hora pela internet
Quando uma pessoa diz que "rolou uma química" em relação a outra pessoa, todo mundo entende que tipo de atração é, sem precisar decorar fórmulas nem misturar letras e números, tarefa que já complicou muita gente no ensino médio.
Afinal, as pessoas não param para pensar nisso, mas o próprio ato de pensar depende de reações químicas, pois são substâncias químicas que produzem as transmissões elétricas de um neurônio para outro.
Na verdade a química está presente em tudo: borracha, plástico, celulose; tudo depende de compostos e reações químicas. E se a ciência da química permitiu transformar petróleo em plástico - hoje vilão na natureza por conta da dificuldade de decomposição, poluindo o meio ambiente - pode estar na química também a solução para reciclagens, filtragens e despoluição.
O programa pode ser visto a qualquer hora no site http://www.tomeciencia.com.br
Vale conferir!
Quando uma pessoa diz que "rolou uma química" em relação a outra pessoa, todo mundo entende que tipo de atração é, sem precisar decorar fórmulas nem misturar letras e números, tarefa que já complicou muita gente no ensino médio.
Afinal, as pessoas não param para pensar nisso, mas o próprio ato de pensar depende de reações químicas, pois são substâncias químicas que produzem as transmissões elétricas de um neurônio para outro.
Na verdade a química está presente em tudo: borracha, plástico, celulose; tudo depende de compostos e reações químicas. E se a ciência da química permitiu transformar petróleo em plástico - hoje vilão na natureza por conta da dificuldade de decomposição, poluindo o meio ambiente - pode estar na química também a solução para reciclagens, filtragens e despoluição.
O programa pode ser visto a qualquer hora no site http://www.tomeciencia.com.br
Vale conferir!
A questão da evolução...
Uma garotinha pergunta a sua mãe:
- Como é que se criou a raça humana?
A mãe respondeu:
- Deus criou Adão e Eva, eles tiveram filhos, e os filhos tiveram filhos, e assim se formou a raça humana.
Dois dias depois, a garotinha faz ao pai a mesma pergunta. E o pai responde:
- Há muitos anos, existiam macacos que foram evoluindo até chegarem aos seres humanos que você vê hoje.
A garotinha, toda confundida, foi ter com a mãe e disse-lhe :
- Mãe, como é possível que a senhora me diga que a raça humana foi criada por Deus e o papai diga que evoluiu do macaco ?
E a mãe respondeu:
- Olha, minha querida, é muito simples: eu te falei da minha família e o papai falou da dele.
- Como é que se criou a raça humana?
A mãe respondeu:
- Deus criou Adão e Eva, eles tiveram filhos, e os filhos tiveram filhos, e assim se formou a raça humana.
Dois dias depois, a garotinha faz ao pai a mesma pergunta. E o pai responde:
- Há muitos anos, existiam macacos que foram evoluindo até chegarem aos seres humanos que você vê hoje.
A garotinha, toda confundida, foi ter com a mãe e disse-lhe :
- Mãe, como é possível que a senhora me diga que a raça humana foi criada por Deus e o papai diga que evoluiu do macaco ?
E a mãe respondeu:
- Olha, minha querida, é muito simples: eu te falei da minha família e o papai falou da dele.
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