10 unicelularidade e multicelularidade

MARGARIDA BARBOSA TEIXEIRA

UNICELULARIDADE E MULTICELULARIDADE

Origem dos procariontes 2

Origem dos procariontes 3

Origem dos procariontes 4

Possível evolução biológica

Origem dos eucariontes 5

Possível evolução biológica

Seres Procariontes Hipótese Autogénica ???? Hipótese Endossimbiótica ???? Seres Eucariontes

Origem dos eucariontes Hipótese Autogénica

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Hipótese Autogénica

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A célula procariótica terá sofrido invaginações sucessivas da membrana plasmática com posterior especialização.

Numa fase inicial, as células desenvolveram sistemas endomembranares resultantes de invaginações da membrana plasmática:

algumas dessas invaginações armazenavam o DNA, formando um núcleo,

outras invaginações evoluíram no sentido de produzir organelos semelhantes ao retículo endoplasmático.

Posteriormente, algumas porções do material genético abandonaram o núcleo e evoluíram sozinhas no interior de estruturas membranares.

formaram-se organelos como as mitocôndrias e os cloroplastos.

Origem dos eucariontes Hipótese Autogénica

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Hipótese Autogénica

Os eucariontes resultaram da evolução gradual dos procariontes

Crítica Esta hipótese parte do princípio errado de que o material genético do núcleo e dos organelos, nomeadamente das mitocôndrias e dos cloroplastos, tem uma estrutura e informação genética idêntica.

Origem dos eucariontes Hipótese Autogénica

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Hipótese Endossimbiótica Existiam procariontes maiores e procariontes mais pequenos (sendo uns aeróbios e outros fotossintéticos).

Os procariontes mais pequenos foram capturados pelos maiores, estabelecendo-se relações de simbiose entre eles.

A cooperação entre os diferentes elementos foi tão eficaz que se tornaram dependentes uns dos outros e passaram a constituir organismos estáveis.

Os procariontes hóspedes tornaram-se organelos da célula hospedeira:

os cloroplastos ter-se-ão originado a partir da captura de procariontes semelhantes às cianobactérias atuais, portadoras de pigmentos fotossintéticos;

as mitocôndrias terão resultado da captura de bactérias com eficiente capacidade respiratória.

Origem dos eucariontes Hipótese Autogénica

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Os eucariontes resultaram da evolução conjunta de vários procariontes que estabeleceram relações de simbiose entre si.

Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica

Crítica Os adeptos desta hipótese não a conseguiram fundamentar.

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Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica

Em 1967, Lynn Margulis, com o auxílio de dados obtidos através da utilização do microscópio eletrónico e sobre o DNA das mitocôndrias e dos cloroplastos, conseguiu fundamentar a hipótese endossimbiótica.

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Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica

Semelhanças entre organelos (mitocôndrias e cloroplastos) e bactérias (procariontes):

na forma, tamanho e estruturas membranares,

na divisão - por bipartição,

no material genético - DNA circular não associado a histonas,

nos ribossomas - os ribossomas destes organelos são mais semelhantes (em tamanho e em características bioquímicas) aos dos procariontes do que aos das células eucarióticas

na membrana interna - enzimas e sistemas de transporte.

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Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica

Atualmente existem alguns casos de simbiose obrigatória entre eucariontes e bactérias Exemplo :

A amiba Pelomyxa palustris embora não possua mitocôndrias necessita de viver em ambientes aeróbios.

Possui, no seu interior, bactérias endossimbióticas que efetuam a respiração aeróbia.

As bactérias também metabolizam ácido láctico que se acumula na amiba. Na ausência destas bactérias, a amiba morre devido à acumulação de ácido láctico.

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Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica

Margulis afirma:

“À parte as bactérias, todos os organismos, absolutamente todos, são o resultado da associação de vários organismos individuais, que se encontraram no passado longínquo, uniram-se por interesses mútuos, misturaram os seus genes, e deram lugar a organismos complexos cada vez mais vantajosos favorecendo a sua sobrevivência num ambiente em mudança.”

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Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica

Conclusão

Procariontes maiores estabeleceram relações de simbiose com procariontes menores,

capazes de produzir energia pela oxidação de compostos orgânicos, semelhantes às mitocôndrias atuais,

originando eucariontes aeróbios

capazes de produzir compostos orgânicos utilizando a energia luminosa, semelhantes aos cloroplastos atuais,

originando

eucariontes fotossintéticos

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Origem da multicelularidade

À medida que a célula aumenta de dimensões

Diminui a razão entre a área e o volume

A superfície não aumenta tanto como o volume

Reduzida superfície de membrana para realizar trocas

Trocas lentas

O metabolismo celular não pode aumentar

Necessidade de divisão

Multicelularidade

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Origem da multicelularidade

O aumento do número de células no mesmo volume

Aumento da razão entre a área e o volume

Aumento da superfície de trocas

Aumento do metabolismo celular

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Origem da multicelularidade

Seres eucariontes unicelulares

Reprodução

Vários unicelulares unidos

Competição Agrupam-se para vencer

Colónias de unicelulares eucariontes

Inicialmente todas as células da colónia desempenhavam a mesma função

Algumas das células especializaram-se em determinadas funções

Surge a diferenciação celular

Seres eucariontes multicelulares

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Origem da multicelularidade

Colónias - seres da mesma espécie que estabelecem ligações estruturais entre si. Gonium, Endorina e Pandorina são colónias de algas atuais, em que todas as células desempenham a mesma função: deslocação, produção de alimento, reprodução, …

Colónias (de unicelulares) sem especialização

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Origem da multicelularidade

Volvox - colónia esférica de algas biflageladas (50 a 50000) unidas por prolongamentos citoplasmáticos e bainhas gelatinosas, formando uma esfera oca.

Colónias (de unicelulares) com especialização

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Origem da multicelularidade

As células são todas semelhantes. A diferenciação só ocorreu para formar células reprodutoras. A reduzida especialização não permite considerar volvox um ser pluricelular.

Admite-se que os seres coloniais (semelhantes ao volvox atual)

podem ter estado na origem dos seres pluricelulares

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Vantagens da multicelularidade

A multicelularidade permitiu: A ocorrência de mecanismos de regulação

conduziram à diferenciação celular e consequentemente à evolução dos seres vivos;

A sobrevivência de seres de maiores dimensões (mantendo uma razão área/volume ideal para a realização de trocas);

nestes surgiram células ou órgãos especializados na realização das trocas;

Uma utilização mais eficaz de energia

diminuição da taxa metabólica;

Maior diversidade de formas

possibilitou a adaptação a diferentes ambientes;

Maior independência em relação ao meio ambiente (os sistemas de órgãos contribuíram para a manutenção do meio interno em condições favoráveis à vida).