A evolução humana corresponde ao processo de mudanças que originou os seres humanos e os diferenciou como uma espécie.
As características próprias da espécie humana foram construídas ao longo de milhares de anos, com a evolução dos primatas. Charles Darwin foi o primeiro a propor a relação de parentesco da espécie humana com os grandes macacos, os antropoides.
Atualmente, os cientistas acreditam que esses antropoides e a espécie humana tiveram um ancestral comum, cerca de 8 a 5 milhões de anos atrás. A evidência desse fato é a grande semelhança entre os humanos e os macacos antropoides, como o chimpanzé.
A evolução da espécie humana foi iniciada há pelo menos 6 milhões de anos. Nesse período, uma população de primatas do noroeste da África se dividiu em duas linhagens que passaram a evoluir independentemente.
O primeiro grupo permaneceu no ambiente da floresta tropical e originou os chimpanzés. O segundo grupo se adaptou a ambientes mais abertos, como as savanas africanas, dando origem ao Homo sapiens. Por isso, o continente africano é chamado de berço da humanidade.
As etapas da Evolução Humana
Os pré-australopitecos
Essas primeiras espécies viveram logo após a separação do grupo que originou os hominídeos e os chimpanzés.
Sua principal característica era o modo de vida arborícola.
O registro fóssil remonta algumas das espécies desse período:
Sahelantropus tchadensis: Fóssil encontrado no continente africano, pertencente a uma espécie de primata. Essa espécie já possuía a postura bípede. É o mais antigo ancestral da linhagem humana.
Orrorin tugenensis: Fóssil encontrado no Quênia. Também já apresentava indicações da postura bípede. Os cientistas acreditam que a espécie viveu há 6 milhões de anos atrás.
Ardipithecus ramidus e Ardipithecus kadabba: Fóssil encontrado na Etiópia. Nessas espécies permanece a postura bípede. Os cientistas acreditam uma espécie do gênero Ardipithecus foi a ancestral dos australopitecos.
Os australopitecos
Os primeiros hominídeos pertenciam ao gênero Australopithecus.
Constituíram um grupo diversificado e bem sucedido.
As principais características desse grupo eram: a postura ereta, a locomoção bípede, a dentição primitiva e a mandíbula mais semelhante a da espécie humana.
Representação do australopiteco em museu de história natural
Foram os primeiros hominídeos a dominar o fogo, o que permitiu sua expansão para outros territórios. Além da redução da musculatura da face, pois podiam cozinhar os alimentos, amaciando-os.
Australopithecus africanus: O primeiro fóssil de australopiteco encontrado. Provavelmente, habitou a Terra há 2,8 a 2,3 milhões de anos atrás.
Outros fósseis de australopitecos foram encontrados. Algumas espécies são: A. afarensis, A. robustus e A. boisei.
Acredita-se que muitos australopitecos tenham coexistido e competido entre si. Todas as espécies foram extintas.
Porém, uma delas teria sido a ancestral do gênero Homo.
O gênero Homo
A extinção da maioria dos australopitecos possibilitou o surgimento de uma nova linhagem.
O gênero Homo se destaca pelo desenvolvimento do sistema nervoso e da inteligência. Além disso, apresentava adaptações evolutivas, como o bipedalismo.
Homo habilis: Atualmente, com o estudo dos fósseis, o mais aceito é considerá-lo como australopiteco, sendo Australopithecus habilis. A espécie viveu por volta de 2 milhões de anos a 1,4 milhões de anos atrás.
Homo erectus: Essa espécie se destacou pela fabricação de instrumentos e utensílios de pedra, madeira, pele e ossos. O grupos saiu da África e alcançou a Europa, a Ásia e a Oceania.
Homo ergaster: Seria uma sub-espécie do H. erectus que teria migrado para a Europa e parte da Ásia, onde deu origem a várias linhagens, uma delas o Homo neanderthalensis.
Homo neanderthalensis: Conhecido por neandertais, tinham o corpo adaptado ao frio, ausência de queixo, testa baixa, pernas arqueadas e cérebro maior do que os dos seres humanos atuais.
Os neandertais apresentavam comunicação verbal rudimentar, organização social e sepultamento de mortos.
Esse grupo conviveu com os primeiros homens modernos. Atualmente, acredita-se que o homem moderno surgiu na África entre 200 mil a 150 mil anos atrás, a partir das linhagens de H. ergaster.
O Homo sapiens sapiens é a denominação científica do homem moderno, sendo uma subespécie do Homo sapiens.
A principal característica do homem moderno, comparado aos seus ancestrais, é o cérebro bem desenvolvido.
Modificações do volume craniano ao longo do processo evolutivo FONTE: https://www.todamateria.com.br/evolucao-humana/ No vídeo a seguir temos uma geral da evolução humana, seu nível é um pouco avançado mas estou disponível via email para tirar quais dúvidas. At.te Deneir
A Vida na Terra terá surgido á cerca de 3400 M.a., como o parecem demonstrar os fósseis de procariontes encontrados na África do Sul.
As células eucarióticas terão surgido há cerca de 2000 a 1400 M.a., seguidas dos organismos multicelulares há cerca de 700 M.a. Neste espaço de tempo os fósseis são abundantes, indicando um processo evolutivo rápido.
Até ao século XIX considerava-se que todos os seres vivos existentes se apresentavam como sempre tinham sido. Toda a Vida era obra de uma entidade toda poderosa, fato que servia para mascarar a não existência de conhecimentos suficientes para se criar uma explicação racional.
Esta teoria, o Criacionismo, no entanto, já no tempo da Grécia antiga não era satisfatória. De modo a contornar a necessidade de intervenção divina na criação das espécies, surgem várias teorias alternativas, baseadas na observação de fenômenos naturais, tanto quanto os conhecimentos da época o permitiam.
Aristóteles elaborou uma dessas teorias, cuja aceitação se manteve durante séculos, com a ajuda da Igreja Católica, que a adotou. Esta teoria considerava que a Vida era o resultado da ação de um princípio ativosobre a matéria inanimada, a qual se tornava, então, animada. Deste modo, não haveria intervenção sobrenatural no surgimento dos organismos vivos, apenas um fenômeno natural, a geração espontânea.
Estas ideias perduraram até á era moderna, pois VanHelmont (1577 – 1644) ainda considerava que os “cheiros dos pântanos geravam rãs e que a roupa suja gerava ratos, adultos e completamente formados”. Também era considerado correto pelos naturalistas que os intestinos produzissem espontaneamente vermes e que a carne putrefata gerasse moscas. Todas estas teorias consideravam possível o surgimento de Vida a partir de matéria inanimada, fosse qual fosse o agente catalisador dessa transformação, daí o estarem englobadas na designação geral de Abiogênese.
No século XVII FranciscoRedi, naturalista e poeta, pôs-se contrário as ideias de Aristóteles, negando a existência do princípio ativo e defendendo que todos os organismos vivos surgiam a partir de inseminação por ovos e nunca por geração espontânea.
Para demonstrar a veracidade de sua teoria, Redi realizou uma experiência que se tornou célebre pelo fato de ser a primeira, registrada, a utilizar um controle em suas experiências. Colocou carne em 8 frascos. Selou 4 deles e deixou os restantes 4 abertos, em contato com o ar.
Em poucos dias verificou que os frascos abertos estavam cheios de moscas e de outros vermes, enquanto que os frascos selados se encontravam livres de contaminação.
Esta experiência parecia negar, inequivocamente a abiogênese de organismos macroscópicos, tendo sido aceito pelos naturalistas da época.
No entanto, a descoberta do microscópio veio levantar a questão novamente. A teoria da abiogênese foi parcialmente reabilitada, pois parecia a única capaz de explicar o desenvolvimento de microrganismos visíveis apenas ao microscópio.
Esta situação manteve-se até ao final do século XVIII, quando o assunto foi novamente debatido por dois famosos cientistas da época, Needham e Spallanzani.
Needham utilizou várias infusões, que colocou em frascos. Esses frascos foram aquecidos e deixados ao ar durante alguns dias. Observou que as infusões rapidamente eram invadidas por uma multitude de microrganismos. Interpretou estes resultados pela geração espontânea de microrganismos, por ação do princípio ativo de Aristóteles.
Spallanzani usou nas suas experiências 16 frascos. Ferveu durante uma hora diversas infusões e colocou-as em frascos. Dos 16 frascos, 4 foram selados, 4 fortemente rolhados, 4 tapados com algodão e 4 deixados abertos ao ar. Verificou que a proliferação de microrganismos era proporcional ao contato com o ar. Interpretou estes resultados com o fato de o ar conter ovos desses organismos, logo toda a Vida proviria de outra, preexistente.
No entanto, Needham não aceitou estes resultados, alegando que a excessiva fervura teria destruído o principio ativo presente nas infusões.
A polêmica manteve-se até 1862, quando o francês Louis Pasteur, pôs definitivamente termo à ideia de geração espontânea com uma série de experiências conservadas para a posteridade pelos museus franceses. Pasteur colocou diversas infusões em balões de vidro, em contato com o ar. Alongou os pescoços dos balões á chama, de modo a que fizessem várias curvas. Ferveu os líquidos até que o vapor saísse livremente das extremidades estreitas dos balões. Verificou que, após o arrefecimento dos líquidos, estes permaneciam inalterados, tanto em odor como em sabor. No entanto, não se apresentavam contaminados por microrganismos.
Para eliminar o argumento de Needham, quebrou alguns pescoços de balões, verificando que imediatamente os líquidos ficavam infestados de organismos. Concluiu, assim, que todos os microrganismos se formavam a partir de qualquer tipo de partícula sólida, transportada pelo ar. Nos balões intactos, a entrada lenta do ar pelos pescoços estreitos e encurvados provocava a deposição dessas partículas, impedindo a contaminação das infusões.
Ficou definitivamente provado que, nas condições atuais, a vida surge sempre de outra vida, preexistente.
Como surgiu a vida pela primeira vez?
No final do século XIX vários cientistas alemães, nomeadamente Liebig, Richter e Helmholtz, tentaram explicar o aparecimento da vida na Terra com a hipótese de que esta tivesse sido trazida de outro ponto do universo sob a forma de esporos resistentes, nos meteoritos – teoria Cosmozóica.
A presença de matéria orgânica em meteoritos encontrados na Terra tem sido usada como argumento a favor desta teoria, o que não invalida a possibilidade de contaminação terrestre, após a queda do meteorito.
Atualmente já foi comprovada a existência de moléculas orgânicas no espaço, como o formaldeído, álcool etílico e alguns aminoácidos. No entanto, estas moléculas parecem formar-se espontaneamente, sem intervenção biológica.
O físico sueco Arrhenius propôs uma teoria semelhante, segundo a qual a vida se teria originado em esporos impelidos por energia luminosa, vindos numa “onda” do espaço exterior. Chamou a esta teoria Panspermia (sementes por todo o lado). Atualmente estas ideias caíram em descrédito, pois é difícil aceitar que qualquer esporo resista á radiação do espaço, ao aquecimento da entrada na atmosfera, etc.
Apesar disso, na década de 80 deste século, Crick (um dos descobridores da estrutura do DNA) e Orgel sugeriram uma teoria de Panspermia dirigida, em que o agente inicial da vida na Terra passaria a ser colônias de microrganismos, transportadas numa nave espacial não tripulada, lançada por uma qualquer civilização muito avançada. A vida na Terra teria surgido a partir da multiplicação desses organismos no oceano primitivo.
Apesar de toda a boa vontade envolvida, nenhuma destas teorias avança verdadeiramente no esclarecimento do problema pois apenas desloca a questão para outro local, não respondendo à questão fundamental: Como surgiu a vida?
No entanto, um avanço fundamental ocorreu com o as teorias de Pasteur e de Darwin, permitindo abordar o problema sob uma perspectiva diferente.
Dados obtidos a partir de diversos campos da ciência permitiram em 1936 que o russo Alexander Oparin formula-se uma teoria revolucionária, que tentava explicar a origem da vida na Terra, sem recorrer a fenômenos sobrenaturais ou extraterrestres. Sua hipótese se resume nos seguintes fatos:
Na atmosfera primitiva do nosso planeta, existiriam metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Sob altas temperaturas, em presença de centelhas elétricas e raios ultravioletas, tais gases teriam se combinado, originando aminoácidos, que ficavam flutuando na atmosfera. Com a saturação de umidade da atmosfera, começaram a ocorrer as chuvas. Os aminoácidos eram arrastados para o solo.Submetidos a aquecimento prolongado, os aminoácidos combinavam-se uns com os outros, formando proteínas.
As chuvas lavavam as rochas e conduziam as proteínas para os mares. Surgia uma "sopa de proteínas" nas águas mornas dos mares primitivos. As proteínas dissolvidas em água formavam coloides. Os coloides se interpenetravam e originavam os coacervados. Os coacervados englobavam moléculas de nucleoproteínas. Depois, organizavam-se em gotículas delimitadas por membrana lipoprotéica. Surgiam as primeiras células. Essas células pioneiras eram muito simples e ainda não dispunham de um equipamento enzimático capaz de realizar a fotossíntese. Eram, portanto, heterótrofas. Só mais tarde, surgiram as células autótrofas, mais evoluídas. E isso permitiu o aparecimento dos seres de respiração aeróbia.
Atualmente, se discute a composição química da atmosfera primitiva do nosso planeta, preferindo alguns admitir que, em vez de metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, existissem monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrogênio molecular e vapor de água.
Oparin não teve condições de provar sua hipótese. Mas, em 1953, Stanley Miller, na Universidade de Chicago, realizou em laboratório uma experiência. Colocou num balão de vidro: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Submeteu-os a aquecimento prolongado. Uma centelha elétrica de alta tensão cortava continuamente o ambiente onde estavam contidos os gases. Ao fim de certo tempo, Miller comprovou o aparecimento de moléculas de aminoácido no interior do balão, que se acumulavam no tubo em U.
Pouco tempo depois, em 1957, Sidney Fox submeteu uma mistura de aminoácidos secos a aquecimento prolongado e demonstrou que eles reagiam entre si, formando cadeias peptídicas, com o aparecimento de moléculas protéicas pequenas.
As experiências de Miller e Fox comprovaram a veracidade da hipótese de Oparin.
Os seres vivos são constituídos de substâncias orgânicas e inorgânicas. Essas são a água e os minerais; e aquelas, os açúcares, lipídios, proteínas, vitaminas e ácidos nucleicos. A Bioquímica é a parte da Biologia responsável pelo estudo dessas substâncias e também das transformações químicas que ocorrem no organismo dos seres vivos, graças à sua presença.
A água é a substância mais abundante e está intimamente relacionada ao surgimento e manutenção da vida, tanto dentro quanto fora do organismo de qualquer ser vivo. Dentre as suas diversas funções, é bastante eficaz como solvente e também como moderadora de temperatura.
Os sais minerais são encontrados dissolvidos na água, em forma de íons, na forma de cristais ou ligados a moléculas orgânicas. Dessa forma, é perceptível que executam funções diversas, como a formação de estruturas, regulação de reações químicas, dentre outras.
Os açúcares, também chamados de carboidratos, cumprem função energética e participam da formação de estruturas. Os lipídios são responsáveis pelo armazenamento de energia e são componentes celulares. Já as proteínas são responsáveis por grande parte do metabolismo celular e pelas defesas do organismo.
Quanto às vitaminas, essa expressão se refere a substâncias orgânicas que o corpo precisa, em pequenas concentrações, para o seu bom funcionamento, mas não é capaz de produzir. Algumas delas são a vitamina D, que atua no metabolismo do cálcio e fósforo, e a vitamina K, que previne hemorragias, uma vez que atua na coagulação do sangue.
Finalmente, os ácidos nucleicos são substâncias que constituem os genes e possuem dois tipos: o DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico).
Saiba tudo sobre a composição dos seres vivos nesta aula de Bioquímica Celular e fique preparado para gabaritar no próximo Enem. Só de água o seu corpo tem entre 70% e 80% na composição total na idade em que os jovens fazem o Enem. Confira:
Esse ramo da Biologia dedica-se ao estudo da composição química das células. Como todos os seres vivos são formados por células, podemos dizer então que a Bioquímica estuda a composição dos seres vivos.
Vamos pelo começo. Pense a matéria bruta que temos, em que estamos vivendo. Sim, o Planeta Terra. A composição básica tem 63% de oxigênio, 21% de silício, além de alumínio, sódio, ferro, cálcio, magnésio e potássio. No total são 93 elementos. Mas, apenas nove representam 99% da Crosta Terrestre: Oxigênio, Silício, Alumínio, Ferro, Cálcio, Sódio, Potássio, Magnésio e Titânio. A matéria bruta é composta por substâncias químicas que apresentam basicamente seis átomos: carbono (7%), hidrogênio (65%), oxigênio (25%), nitrogênio, fósforo e enxofre; ou, C, H, O, N, P, S. Fonte da imagem: www.historiaegeografia.com
A Composição dos Seres Vivos – Os seres vivos são constituídos de compostos inorgânicos, como água e sais minerais; e compostos orgânicos, como carboidratos, lipídeos, proteínas, vitaminas e ácidos nucleicos. Estão todos eles na Bioquímica Celular.
ÁGUA
É o composto mais abundante nos seres vivos, 80% em média. Nos seres humanos o pecentual de água em nosso organismo muda em cada fase da vida. Veja na imagem (fonte: Universidade Federal Fluminense). Pode ir desde praticamente 100% no início da formação do feto, 80% no bebê, 70% nos adultos, e cair para 50% nos idosos.A água possui molécula assimétrica, formando polos, sendo uma molécula polar. Uma molécula de água interage com outras quatro moléculas de água através de pontes de hidrogênio.
A Água é conhecida como “solvente universal”, entretanto, dissolve apenas substâncias polares como sais, sendo chamadas de substâncias hidrofílicas. Substâncias apolares, como óleo, não se dissolvem na água, sendo hidrofóbicas. A água é de extrema importância para o organismo e atividades celulares.
1) Transporte – carrega substâncias dissolvidas, como no sangue de animais e na seiva de plantas.Veja algumas das principais funções da água:
2) Controle térmico – em função do seu alto calor específico (c), a água demora para esquentar e demora para esfriar, permitindo a manutenção da temperatura, por exemplo, no suor.
3) Proteção contra choques mecânicos – proteção contra impactos no bebê durante a gestação através do líquido amniótico, além de manter o bebê flutuando para que o desenvolvimento não seja comprometido.
A Água como Lubrificante e meio para reações químicas:
4) Lubrificante– permite que estruturas deslizem com menos atrito, por exemplo, o líquido sinovial presente na articulação do joelho, evitando desgastes excessivos.
5) Meio para reações químicas
– Desidratação – reação que envolve a perda de água, por exemplo, na união de aminoácidos no processo de síntese proteica.
– Hidrólise – reação de quebra de ligações químicas pela adição de água, como ocorre na quebra de proteínas no processo de digestão.
Embora a água seja essencial à vida, sua quantidade varia em função de três fatores, principalmente:
– espécie – normalmente os organismos mais simples a quantidade de água é maior.
– metabolismo – quanto mais alto o metabolismo, maior a quantidade de água.
– idade – à medida que a idade aumenta, a quantidade de água diminui.
OS SAIS MINERAIS
Podem aparecer de duas formas no organismo: Fixos, ou cristalizados; ou na forma Dissolvidos, ou ionizados.
– Fixos ou cristalizados – formando ossos e dentes de fosfatos de cálcio, Ca3(PO4)2, e conchas de carbonato de cálcio, CaCO3, em moluscos. Nesta imagem, um exemplo do Carbonato de Cálcio como o componente preponderante.
– Dissolvidos ou ionizados – encontram-se dissolvidos na forma de íons em meio líquido.
Os Principais sais de seres vivos e suas funções:
• Sódio – principal íon extracelular, ajuda no equilíbrio osmótico dos líquidos celulares, impulso nervo.
• Potássio – principal íon intracelular, ajuda no equilíbrio osmótico dos líquidos celulares, impulso nervoso.
• Cálcio – forma ossos, dentes, conchas, atua na contração muscular e na coagulação sanguínea.
• Fósforo – forma o nucleotídeo, que forma DNA e RNA, forma ATP, que armazena energia para a célula, forma ossos e dentes.
• Iodo – compõe os hormônios da tireoide (T3 e T4) que regulam a taxa metabólica do corpo. A falta do iodo faz com que a tireoide inche e desenvolva o bócio. O sal iodado permitiu o acesso de todos os indivíduos ao iodo.
• Ferro – compõe a hemoglobina presente nas hemácias, ele reduz e oxida para transportar e liberar o oxigênio. Participa da respiração celular nas mitocôndrias, compondo os citocromos. O ferro garante a coloração vermelha do sangue.
• Magnésio – compõe a clorofila, pigmento que absorve a energia luminosa. Une as duas subunidades dos ribossomos.
• Cobre – compõe o pigmento hemocianina, presente no sangue de insetos. Dá a cor azulada do sangue dos insetos.
Aula Gratuita sobre Bioquímica Celular:
Agora que você já revisou sobre Bioquímica Celular e acompanhou nossas dicas para outros conteúdos de Biologia Enem, que tal agora reforçar ainda mais a matéria com esta videoaula do prof. Paulo Roberto. Em seguida, resolva os exercícios abaixo.
Você consegue solucionar os exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!
Desafios sobre a Bioquímica Celular
Questão 1
(UFSC) A água é a substância mais abundante na constituição dos mamíferos. É encontrada nos compartimentos extracelulares (líquido intersticial), intracelulares (no citoplasma) e transcelulares (dentro de órgãos como a bexiga e o estômago).
Sobre a água e sua presença nos mamíferos é CORRETO afirmar que:
01) a quantidade em que é encontrada nos organismos é invariável de espécie para espécie.
02) com passar dos anos, existe uma tendência de aumentar seu percentual em um determinado tecido.
04) é importante fator de regulação térmica dos organismos.
08) em tecidos metabolicamente ativos é inexistente.
16) participa da constituição dos fluidos orgânicos que transportam substâncias dissolvidas por todo o corpo.
32) constitui meio dispersante para facilitar a realização das reações químicas.
Questão 2
Assinale a opção na qual podemos encontrar células com o mais baixo teor de água:
a) semente em estado de vida latente
b) massa cinzenta do cérebro
c) tecido adiposo
d) água-viva (medusa do celenterado)
e) tecido muscular
Questão 3
(UFV-MG) Diversos minerais desempenham papel importante na regulação das funções. Relacione os tipos citados com suas funções.
1) Cálcio 2) Sódio 3) Iodo 4) Ferro 5) Flúor
( ) Participa na formação da hemoglobina dos glóbulos vermelhos. Sua carência determina a anemia.
( ) Importante elemento para a formação dos ossos. Sua carência pode determinar a osteoporose nos adultos.
( ) Importante para o equilíbrio iônico e osmótico dói corpo agindo também no impulso nervoso. Importante na formação do esmalte dos dentes.
( ) Quando adicionado à água, diminui a incidência de cáries.
( ) Toma parte na molécula dos hormônios da tireoide. A sua carência pode originar o bócio.
Questão 4
(ACAFE-SC) Os sais minerais são encontrados tanto nas células vivas como na natureza não viva.
Quando às características ou funções dos mesmos, a alternativa falsa é:
a) O fosfato de cálcio é um componente abundante dos ossos, nos quais é armazenado.
b) Encontra-se nos seres vivos, sob duas formas básicas: dissolvidos em água e como componentes dos esqueletos.
c) Sob forma de íons, pequenas variações na sua percentagem modificam profundamente a permeabilidade, viscosidade e capacidade da célula em responder a estímulos.
d) Sódio e potássio são minerais relacionados com fenômenos de condução do impulso nervoso.
e) A concentração de sais dentro e fora das células em nada influencia nas trocas de água entre a célula e o ambiente.
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Dica 3 – Revisão de Química: Compostos Orgânicos Nitrogenados: Amidas.