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domingo, 5 de setembro de 2010

Hipótese Heterotrófica x Hipótese Autotrófica

HIPÓTESE HETEROTRÓFICA


Segundo essa hipótese, os primeiros organismos eram estruturalmente muito simples, sendo de se supor que as reações químicas em suas células também seriam simples. Eles viviam em um ambiente aquático, rico em substâncias nutritivas, mas provavelmente não existia oxigênio na atmosfera, nem dissolvido na água dos mares. Nessas condições, é possível supor que, tendo alimento abundante ao seu redor, esses primeiros seres teriam utilizado esse alimento já pronto como fonte de energia e matéria-prima. Eles seriam, portanto, heterotróficos (hetero = diferente; trofos = alimento): organismos que não são capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de compostos inorgânicos, obtendo-os prontos do ambiente.

Os seres capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de substâncias inorgânicas simples são chamados de autotróficos (auto = próprio; trofos = alimento), como é o caso das plantas.

Uma vez dentro da célula, esse alimento precisa ser degradado. Nas condições da Terra atual, a via metabólica mais simples para se degradar alimento sem oxigênio é a fermentação, um processo anaeróbio (an = sem; aero = ar; bio = vida). Um dos tipos mais comuns de fermentação é a alcoólica. O açúcar glicose é degradado em álcool etílico (etanol) e gás carbônico, liberando energia para as várias etapas do metabolismo celular.

Esses organismos começaram a aumentar de número por reprodução. Paralelamente a isso, as condições climáticas da Terra também estavam mudando a ponto de não mais ocorrer síntese pré-biótica de matéria orgânica. Desse modo o alimento dissolvido no meio teria começado a ficar escasso.

Com o alimento reduzido e um grande número de indivíduos nos mares, deve havido muita competição, e muitos organismos teriam morrido por falta de alimento. Ao mesmo tempo, teria se acumulado CO2 no ambiente. Acredita-se que nesse novo cenário teria ocorrido o surgimento de alguns seres capazes de captar a luz solar com o auxílio de pigmentos como a clorofila. A energia da luz teria sido utilizada para a síntese de seus próprios alimentos orgânicos, a partir de água e gás carbônico. Teriam surgido assim os primeiros seres autotróficos: os seres fotossintetizantes (foto = luz; síntese em presença de luz), que não competiam com os heterotróficos e proliferaram muito.

Esses primeiros seres fotossintetizantes foram fundamentais na modificação da composição da atmosfera: eles introduziram oxigênio no ar, e a atmosfera teria passando de redutora para oxidante. Até os dias de hoje, são principalmente os seres fotossintetizantes que mantém os níveis de oxigênio na atmosfera, o que é fundamental para a vida do nosso planeta. Em condições de baixa disponibilidade de moléculas orgânicas no meio, esses organismos aeróbios teriam grande vantagem sobre os fermentadores.

Havendo disponibilidade de oxigênio, foi possível a sobrevivência de seres que desenvolveram reações metabólicas complexas, capazes de utilizar esse gás na degradação do alimento. Surgiram, então, os primeiros seres aeróbios, que realizavam respiração. Por meio da respiração, o alimento, especialmente o açúcar glicose, é degradado em gás carbônico e água, liberando muito mais energia para a realização das funções vitais do que na fermentação.

A fermentação, a fotossíntese e a respiração permaneceram ao longo do tempo e ocorrem nos organismos que vivem atualmente na Terra. Todos os organismos respiram e/ou fermentam, mas apenas alguns respiram e fazem fotossíntese.


Hipótese Heterotrófica

Fermentação → Fotossíntese → Respiração Aeróbica



HIPÓTESE AUTOTRÓFICA

Alguns cientistas tem argumentado que os seres vivos não devem ter surgido em mares rasos e quentes, como proposto por Oparin e Haldane, pois a superfície terrestre, na época em que a vida surgiu, era um ambiente muito instável. Meteoritos e cometas atingiam essa superfície com muita frequência, e a vida primitiva não poderia se manter em tais condições.

Logo no início da formação da Terra,meteoritos colidiam fortemente com a superfície terrestre, e a energia dessas colisões era gasta em derretimento ou até mesmo na vaporização da superfície rochosa. Os meteoritos fragmentavam-se e derretiam contribuindo com sua substância para a Terra em crescimento. Um impacto especialmente violento pode ter gerado a Lua, que guarda até hoje em sua superfície as marcas desse bombardeio por meteoritos. Na superfície da Terra a maioria dessas marcas foi apagada ao longo do tempo pela erosão.

A maioria dos meteoritos se queima até desaparecer quando entra na atmosfera terrestre atual e brilha no céu como estrelas cadentes. Nos primórdios os meteoritos eram maiores, mais numerosos e atingiam a Terra com maior frequência.

Alguns cientistas especulam que os primeiros seres vivos não poderiam ter sobrevivido a esse bombardeio cósmico, e propõe que a vida tenha surgido em locais mais protegidos, como os assoalhos dos mares primitivos.

Em 1977, foram descobertas nas profundezas oceânicas as chamadas fontes termais submarinas, locais onde emanam gases quentes e sulfurosos que saem das aberturas do assoalho marinho. Nesses locais há vida abundante. Muitas bactérias que aí vivem são autótrofas, mas realizam um processo muito distinto de síntese. Onde essas bactérias vivem não há luz, e elas são a base da cadeia alimentar peculiar. Elas servem de alimento para os animais ou são mantidas dentro dos tecidos deles. Nesse caso tanto bactérias como animais se beneficiam: elas têm proteção dentro do corpo dos animais, e estes recebem alimentos produzidos por estas bactérias.

A descoberta das fontes termais levantou a possibilidade de que a vida teria surgido nesse tipo de ambiente protegido e de que a energia para o metabolismo dos primeiros seres vivos viria de um mecanismo autotrófico denominado quimiossíntese. Alguns cientistas acreditam que os primeiros seres vivos foram bactérias, que obtinham energia para o metabolismo a partir da reação entre substâncias inorgânicas, como fazem as bactérias encontradas atualmente nas fontes termais submarinas e em outros ambientes muito quentes (com cerca de 60 a 105°C) e sulfurosos. Segundo essa hipótese, parece que toda a vida que conhecemos descende desse tipo de bactéria. Que deveria se autotrófica.

Os que argumentam a favor dessa hipótese baseiam-se nas evidências que sugere a abundância de sulfeto de hidrogênio (gás sulfídrico, H2S) e compostos de ferro na Terra primitiva. As primeiras bactérias devem ter obtido energia das reações que tenham envolvido esses compostos para a síntese de seus compostos orgânicos.

Algumas bactérias que vivem atualmente em fontes quentes e sulfurosas podem realizar a reação química a seguir, que segundo a hipótese autotrófica, pode ter sido a reação fundamental fornecedora de energia para os primeiros seres vivos.

sulfeto ferroso + gás sulfídrico → sulfeto férrico + gás hidrogênio + energia

A energia liberada por essa reação pode ser usada pelas bactérias para a produção de compostos orgânicos para a vida, a partir de CO2 e H2O.

Assim, segundo essa hipótese, a quimiossíntese – um processo autotrófico teria surgido primeiro. Depois teriam surgido a fermentação e finalmente a respiração aeróbia. A hipótese autotrófica vem ganhando cada vez mais força.

10 comentários:

  1. pode cre
    vou matar a pau na biologia!!

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  2. Gostei muito, me ajudou bastante.

    Somente em uma questão não citada, que poderia ter me ajudado mais um pouco, que é a questão de quem introduziu essas hipóteses.

    Mas mesmo assim muito obrigado!

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    1. Desculpe-me, foi por falta de atenção da minha parte. Realmente está citado os nomes . Obrigado!

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  3. tenque copiar tudo issu LOL ja deu 8 folhas o trabalho e mais issu tudo xd meu deus vo memata escrevendo

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  4. Aff minha professora pediu essa atividade a lápis no caderno .-.

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  5. ogrigado, ajudou me muito na compreensao desta materia

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  6. É, realmente eu tenho que admitir, a religião ainda consegui, mesmo em pleno século vinte um manter a teoria do criacionismo como sendo a pura verdade. O que faz a falta do conhecimento na humanidade.

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