Universidade Federal do Espírito Santo
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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. Profa. Karina Carvalho Mancini Prof. Vander Calmon Tosta. ÚLTIMO ANCESTRAL COMUM. ORGANISMOS UNICELULARES

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Presentation Transcript

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


ÚLTIMO ANCESTRAL COMUM

ORGANISMOS UNICELULARES

SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA)

SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE RIBOSSOMOS)

SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)

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)

CONTINUANDO DA AULA ANTERIOR...


BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS

ORGANISMOS UNICELULARES

SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA)

SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE RIBOSSOMOS)

SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)


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)

EUCARIOTOS


BACTÉRIA

PERDA DA PAREDE CELULAR

INVAGINAÇÃO DE MEMBRANA

COMPARTIMENTALIZAÇÃO DO DNA

SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...

COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA??

Hipótese cariogênica

Origem a partir de uma única linhagem celular (bactéria)


PERDA DE PAREDE CELULAR E ENDOCITOSE

SIMBIOSE E ORIGEM DO NÚCLEO

BACTÉRIA

ARCHAEBACTÉRIA

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??

Hipótese endocariótica

Origem a partir de mais de uma linhagem celular por endosimbiose


SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...

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...

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


µm = 0,001mm

nm = 0,000001mm

20mm

0,0000002mm (2x10-7mm)

VAMOS ENTRAR NUM MUNDO MUITO PEQUENO...


DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

PRESENÇA DE NÚCLEO

MEMBRANA PLASMÁTICA

MITOCONDRIAS

CENTRÍOLOS

COMPLEXO DE GOLGI

LISOSSOMO

NÚCLEO


PRESENÇA DE NÚCLEO

O QUE É O NÚCLEO??

DE QUE É FORMADO??

MEMBRANA (envoltório nuclear)

DNA+PROTEÍNAS (cromatina)

CROMATINA+RNAr (nucléolo)


PRESENÇA DE NÚCLEO

MORFOLOGIA DO NÚCLEO


PRESENÇA DE NÚCLEO

MORFOLOGIA DO NÚCLEO


PRESENÇA DE NÚCLEO

MORFOLOGIA DO NÚCLEO


PRESENÇA DE NÚCLEO

MORFOLOGIA DO NÚCLEO


DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

FORMAÇÃO DA CROMATINA

DNA+PROTEÍNAS

O QUE É O DNA??

DESOXIRIBOSE (PENTOSE)

+

GRUPO FOSFATO

+

BASES NITROGENADAS (A-T; C-G)


PROTEÍNAS HISTONAS

PROTEÍNAS HISTONAS

FORMAÇÃO DA CROMATINA

FORMAÇÃO DOS CROMOSSOMOS


DNA

Nucleotídeos

A T C G

TRANSCRIÇÃO

U A G C

RNA

DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO


BASES

RIBOSE

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

RNA mensageiro

(RNAm)

RNA ribossomal

(RNAr)

RNA transportador

(RNAt)


RNAt

RNAr

AMINOÁCIDOS

RIBOSSOMOS

RNAm

TRADUÇÃO

PROTEÍNA

Aminoácidos

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO


SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

Do RNA à proteína:

O Código Genético


EUCARIOTOS

BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS

Citoplasma

Núcleo

Citoplasma

DNA

DNA

TRANSCRIÇÃO

TRANSCRIÇÃO

RNAm

Pré-RNAm

TRADUÇÃO

Proteína

RNAm

AAAA

RNAm

TRADUÇÃO

Proteína

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO


Porque sabemos que a vida teve um ancestral único comum?

Sete homologias universais que nos permitem apontar uma ancestralidade única da vida...

A transcrição usa a enzima RNA polimerase com um sistema catalítico homologo em todos os organismos celulares

O DNA é o material genético em todos organismos celulares

O mecanismo de cópia do DNA usa um mecanismo de complementaridade de bases em todos os organismos celulares

A tradução usa um sistema de código genético de três nucleotídeos

Na tradução estão envolvidos tRNAs, mRNAs e ribossomos

O uso de ATP como fonte primordial de energia para se construir DNA e RNA é comum a todos os organismos celulares

Por fim, todos os organismos apresentam uma organização celular


MEMBRANA PLASMÁTICA

PAREDE CELULAR

FLAGELO

DNA

RIBOSSOMOS

DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

NOS PROCARIOTOS


SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

NOS EUCARIOTOS


SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

NOS EUCARIOTOS


RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

  • Síntese de lipídios

  • Síntese de hormônios esteróides

  • Destoxificação

  • Contração muscular

  • Síntese protéica

  • Modificações de proteínas


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


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)


LISOSSOMOS

  • Digestão intracelular

Fagocitose ou Pinocitose

Digestão de organelas e macromoléculas danificadas ou em alta concentração

Jejum prolongado


VACÚOLO

  • Regulação do tamanho celular

  • Osmorregulação

  • Compartimento de degradação e digestão

  • Estocagem de nutrientes e sub-produtos celulares


RIBOSSOMOS

  • Síntese protéica


CITOESQUELETO

MICROTÚBULOS

FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS

MICROFILAMNTOS DE ACTINA

  • 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


MITOCÔNDRIAS

  • Respiração celular

    Aproveitamento da energia das ligações da glicose para a produção de ATP


CLOROPLASTOS

  • Fotossíntese

    Aproveitamento da energia luminosa para a produção de glicose


CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA

NÚCLEO

ENDOCITOSE SIMBIÓTICA

MITOCÔNDRIAS

BACTÉRIA AERÓBICA

ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS


CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA

ENDOCITOSE SIMBIÓTICA

CLOROPLASTOS

BACTÉRIA FOTOSSINTETIZANTE

ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS


EVIDÊNCIAS DA ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS

  • 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;


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