Origem e evolução das células UNIFENAS Origem e evolução das células

Evolução das células

Origem das primeiras células 4 bilhões de anos O2 só apareceu muito depois... atividade fotossintética de células autotróficas Vapor d’água + amônia + metano + hidrogênio + sulfeto de hidrogênio + gás carbônico

Há 4 bilhões de anos... Rica em moléculas inorgânicas e gases Terra estaria coberta por grandes quantidades de água, disposta em grandes oceanos e lagoas Rica em moléculas inorgânicas e gases Calor + radiação UV(Sol) + descargas elétricas (tempestades) Combinaram-se para constituir os primeiros compostos de carbono Caldo Primordial

Substâncias complexas: Proteínas + ácidos nucléicos Surgimento espontâneo ou ao acaso Experimentalmente possível Origem prebiótica (sem a participação dos seres vivo)

Acúmulo gradual dos compostos de carbono: 1) Enorme extensão da terra (variedade de nichos) 2) Ao longo tempo: 2 bilhões de anos (formação do caldo primordial) 3) Ausência de oxigênio na atmosfera (oxidação)

Somente ácidos nucléicos são capazes de autoduplicação RNA simples podem evoluir para moléculas mais complexas, sem auxílio de proteínas enzimáticas (mutiplicação) Evolução começou do RNA Primeiras células

Ao acaso formaram-se: Moléculas de fosfolipídios RNA molde DNA DNA + RNA proteínas

Primeira célula simples Procarionte heterotrófica anaeróbicas RNA + DNA + Proteínas Esgotamento dos nutrientes.... Manutenção da vida Surgimento de células autotróficas (cianobactérias) Surgimento de um sistema capaz de utilizar a luz do sol e armazená-la em ligações simples (sintetizar alimentos e liberar O2) Fotossíntese

O2 foi liberado pela fotossíntese se acumulando na atmosfera... Formação da camada de O3: absorve luz UV protegendo a terra contra a radiação; Início da fotossíntese e as modificações na atmosfera foram de grande importância; Evolução das células e das diferentes formas de vida hoje existentes (aparecimento de células aeróbicas); Bactérias anaeróbicas: restritas a nichos especiais;

Os primeiros seres vivos: as bactérias Ácido nucléico Citoplasma Membrana plasmática

Processo seguinte.... Surgimento das células eucariontes

Células Eucariontes Elaborado sistema de membranas Originaram-se a partir dos procariontes Invaginações da membrana plasmática Formando o sistema de endomembranas Organelas especializadas

Evidências de organelas envolvidas nas transformações energéticas: Cloroplastos Mitocôndrias Bactérias fagocitadas Escaparam do processo de digestão intracelular Simbiontes nas células eucariontes hospedeiras Irreversível com o passar dos anos Mutações Semelhanças com bactérias - Possuem seu próprio DNA cuja cadeia é circular como nas bactérias; - Membrana dupla (interna semelhante as bacterianas); - Evolução: mitocôndrias e cloroplastos perderam parte de seu genoma para o núcleo da célula hospedeira; - Maior parte das proteínas das mitocôndrias e cloroplastos RNAm (eucarionte)

Hipótese simbiótica da origem de mitocôndrias e cloroplastos Célula procariótica inicial Ácido nucléico Bactérias aeróbias Invaginações da membrana plasmática Bactéria aeróbia em simbiose mutualística Cianobactéria Bactéria aeróbia dá origem à mitocôndria Cianobactéria dá origem ao cloroplasto Carioteca Célula eucariótica fotossintetizante: alguns protistas e plantas Célula eucariótica não-fotossintetizante: alguns protistas, os fungos e os animais

Tamanho e Simbiose Bactéria Núcleo Célula animal

Como teriam surgido as células eucariontes? Procarionte DNA- RNA- proteína; Perderam a parede celular; Aumentaram de tamanho; Invaginações da membrana plasmática; Surgimento de enzimas digestivas (melhor digestão das partículas de alimento); Algumas invaginações se desprenderam da membrana organelas celulares; DNA se prendeu da membrana para a parte central e profunda da célula; Aumento do DNA devido a crescente complexidade celular; Desenvolvimento do citoesqueleto;

Célula Eucariótica e suas organelas