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Universidade Federal do Espírito Santo Centro Universitário Norte do Espírito Santo ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA AULA 7 ORIGEM E ESTRUTURA DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS.

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1 Universidade Federal do Espírito Santo Centro Universitário Norte do Espírito Santo ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA AULA 7 ORIGEM E ESTRUTURA DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Profa. Karina Carvalho Mancini Prof. Vander Calmon Tosta

2 CONTINUANDO DA AULA ANTERIOR... ÚLTIMO ANCESTRAL COMUM ORGANISMOS UNICELULARES SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA) SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE RIBOSSOMOS) SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)

3 CONTINUANDO DA AULA ANTERIOR... ÚLTIMO ANCESTRAL COMUM ORGANISMOS UNICELULARES E MULTICELULARES CÉLULAS COM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (NÚCLEO E CROMATINA) CÉLULAS COM ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS MEMBRANOSAS CÉLULAS COM FLEXIBILIDADE (SEM PAREDE CELULAR E COM CITOESQUELETO)

4 BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS ORGANISMOS UNICELULARES SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA) SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE RIBOSSOMOS) SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)

5 EUCARIOTOS ORGANISMOS UNICELULARES E MULTICELULARES CÉLULAS COM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (NÚCLEO E CROMATINA) CÉLULAS COM ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS MEMBRANOSAS CÉLULAS COM FLEXIBILIDADE (SEM PAREDE CELULAR E COM CITOESQUELETO)

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7 SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO... COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA?? Hipótese cariogênica Origem a partir de uma única linhagem celular (bactéria) BACTÉRIA PERDA DA PAREDE CELULAR INVAGINAÇÃO DE MEMBRANA COMPARTIMENTALIZAÇÃO DO DNA

8 Hipótese endocariótica Origem a partir de mais de uma linhagem celular por endosimbiose BACTÉRIA ARCHAEBACTÉRIA PERDA DE PAREDE CELULAR E ENDOCITOSE SIMBIOSE E ORIGEM DO NÚCLEO Teoria mais aceita... Genes de atuação citoplasmática semelhantes à genes de bactérias Genes de atuação nuclear semelhantes à genes de archaebactérias SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO... COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA??

9 PERAÍ... E AS CÉLULAS VEGETAIS QUE POSSUEM PAREDE CELULAR?? COMO SÃO EUCARIÓTICAS?? AH.... INICIALMENTE, AS CÉLULAS VEGETAIS PRIMITIVAS NÃO POSSUIAM PAREDE CELULAR E REALIZAVAM ENDOCITOSE!! COM A EVOLUÇÃO, ESSAS CÉLULAS READQUIRIRAM A PAREDE CELULAR E PERDERAM A CAPACIDADE DE ENDOCITOSE... SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...

10 QUAIS AS VANTAGENS EVOLUTIVAS DE SE POSSUIR UM NÚCLEO? Compartimentalização do material genético (DNA) Proteção mecânica do material genético (movimentos e choques) Organização espacial do material genético Barreira seletiva entre núcleo/citoplasma Separação dos processos de transcrição e tradução SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...

11 VAMOS ENTRAR NUM MUNDO MUITO PEQUENO... µm = 0,001mm nm = 0,000001mm 20mm 0, mm (2x10 -7 mm)

12 DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS... PRESENÇA DE NÚCLEO NÚCLEO COMPLEXO DE GOLGI CENTRÍOLOS MEMBRANA PLASMÁTICA MITOCONDRIAS LISOSSOMO

13 PRESENÇA DE NÚCLEO O QUE É O NÚCLEO?? DE QUE É FORMADO?? MEMBRANA (envoltório nuclear) DNA+PROTEÍNAS (cromatina) CROMATINA+RNAr (nucléolo)

14 PRESENÇA DE NÚCLEO MORFOLOGIA DO NÚCLEO

15 PRESENÇA DE NÚCLEO MORFOLOGIA DO NÚCLEO

16 PRESENÇA DE NÚCLEO MORFOLOGIA DO NÚCLEO

17 PRESENÇA DE NÚCLEO MORFOLOGIA DO NÚCLEO

18 DESOXIRIBOSE (PENTOSE) + GRUPO FOSFATO + BASES NITROGENADAS (A-T; C-G) FORMAÇÃO DA CROMATINA O QUE É O DNA?? DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS... DNA+PROTEÍNAS

19 FORMAÇÃO DA CROMATINA FORMAÇÃO DOS CROMOSSOMOS PROTEÍNAS HISTONAS

20 DNA RNA TRANSCRIÇÃO Nucleotídeos ATCG UAGCUAGC SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

21 RIBOSE BASES RNA mensageiro (RNAm) RNA ribossomal (RNAr) RNA transportador (RNAt) SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

22 RNAm PROTEÍNA Aminoácidos TRADUÇÃO RNAr RIBOSSOMOS RNAt AMINOÁCIDOS SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

23 Do RNA à proteína: O Código Genético

24 SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS DNA RNAm Proteína TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO Citoplasma EUCARIOTOS DNA Pré-RNAm Citoplasma Núcleo TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO RNAm AAAA Proteína

25 Porque sabemos que a vida teve um ancestral único comum? Sete homologias universais que nos permitem apontar uma ancestralidade única da vida... A tradução usa um sistema de código genético de três nucleotídeos Por fim, todos os organismos apresentam uma organização celular O uso de ATP como fonte primordial de energia para se construir DNA e RNA é comum a todos os organismos celulares Na tradução estão envolvidos tRNAs, mRNAs e ribossomos A transcrição usa a enzima RNA polimerase com um sistema catalítico homologo em todos os organismos celulares O mecanismo de cópia do DNA usa um mecanismo de complementaridade de bases em todos os organismos celulares O DNA é o material genético em todos organismos celulares

26 RIBOSSOMOS DNA MEMBRANA PLASMÁTICA PAREDE CELULAR FLAGELO SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS... NOS PROCARIOTOS

27 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS NOS EUCARIOTOS

28 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS NOS EUCARIOTOS

29 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Síntese protéica Modificações de proteínas Síntese de lipídios Síntese de hormônios esteróides Destoxificação Contração muscular

30 COMPLEXO DE GOLGI Modificação de proteínas e lipídios Síntese de polissacarídios Vegetais – elementos da parede celular Animais – elementos da matriz extracelular Seleção, direcionamento, distribuição e transporte desses compostos

31 PEROXISSOMOS Degradação de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) à oxigênio molecular e água Metabolismo de lipídios Degradação de ácido úrico (alguns mamíferos e répteis) Fotorrespiração (plantas)

32 LISOSSOMOS Digestão intracelular Fagocitose ou Pinocitose Digestão de organelas e macromoléculas danificadas ou em alta concentração Jejum prolongado

33 VACÚOLO Regulação do tamanho celular Osmorregulação Compartimento de degradação e digestão Estocagem de nutrientes e sub-produtos celulares

34 RIBOSSOMOS Síntese protéica

35 CITOESQUELETO Manutenção da forma celular Alteração da forma celular Ancoragem e transporte de organelas e vesículas Segregação dos cromossomos na divisão celular Resistência mecânica Locomoção celular Formação de cílios, flagelos, microvilosidades, pseudópodes MICROTÚBULOS FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS MICROFILAMNTOS DE ACTINA

36 MITOCÔNDRIAS Respiração celular Aproveitamento da energia das ligações da glicose para a produção de ATP

37 CLOROPLASTOS Fotossíntese Aproveitamento da energia luminosa para a produção de glicose

38 CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA NÚCLEO BACTÉRIA AERÓBICA ENDOCITOSE SIMBIÓTICA MITOCÔNDRIAS ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS

39 CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA BACTÉRIA FOTOSSINTETIZANTE ENDOCITOSE SIMBIÓTICA CLOROPLASTOS ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS

40 Possuem DNA circular; Formam-se por fissão binária, como nas bactérias; A inibição da síntese protéica ocorre pelos mesmos antibióticos bacterianos; O aminoácido iniciador da síntese protéica é a f-metionina, o mesmo das bactérias; São delimitados por dupla membrana, sendo a interna semelhante a das bactérias; O coeficiente de sedimentação dos ribossomos é semelhante ao de bactérias; Nas mitocôndrias, a presença da proteína porina na membrana interna, também encontrada em bactérias; EVIDÊNCIAS DA ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS


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