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Origem e Evolução das Células

Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Biologia

Prof. Msc. Macks Wendhell Gonçalvesmackswendhell@gmail.com

Condições da Terra primitiva

Admite-se que o processo evolutivo que deu origem as primeiras células começou na Terra a aproximadamente 4 bilhões de anos.

Elementos presentes na Terra primitiva:

- Vapor d’água- Amônia- Metano- Hidrogênio- Sulfeto de hidrogênio- Gás carbônico

Atmosfera: Vapor de água, Metano, Amônia e Hidrogênio.

A Terra: era muito quente. A água em forma de vapor. Chovia torrencialmente e continuamente. Havia muitas descargas elétricas (relâmpagos).

Radiação UV: intensa. Não havia camada protetora.

Condições da Terra primitiva

A 4 bilhões havia grandes quantidades de águas dispostas em “oceanos” e “lagoas” ricas em moléculas inorgânicas – Caldo primordial.

O oxigênio livre só apareceu muito depois graças a atividade fotossintética de células autotróficas.

Caldo Primordial

Condições da Terra primitiva

As moléculas dissolvidas no caldo combinaram-se quimicamente para

constituírem os primeiros compostos contendo carbono (ex: proteínas,

ácidos nucleicos)

Ao acaso - Prebiótica

Condições da Terra primitiva

O acúmulo gradual de compostos com carbono foi favorecido por 3 circunstâncias:

1. Enorme extensão da Terra, grande variedades de nichos possibilitando a formação e acúmulo de diversas moléculas

2. O longo tempo, 2 bilhões de anos, período em que ocorreu a síntese prebiótica no caldo primordial

3. A ausência de oxigênio na Terra, assim as moléculas neoformadas não seriam logo destruídas por oxidação

Experimento de Stanley L Miller

Mistura de gases CH4, NH3, H2 e CO2 é

introduzida no sistema(“atmosfera”)

Calor aquecendo Vapor d’água

(“calor”)

Centelhas elétricas estimulando reações

(“relâmpagos”)

Circulação de água fria por fora do sistema provoca

condensação (“chuvas”)

Água acumulada em um depósito com compostos orgânicos: ácido ciânico,

purinas, pirimidinas e aminoácidos

(“oceano primitivo”)

Circulação(“Ciclo da

água”)

Simulação da Terra primitiva

Origem e Evolução das Células

Pesquisas recentes indicam que a primeira molécula de ácido nucleico não foi o DNA e sim um RNA

- Foi demonstrado que o RNA pode evoluir para moléculas mais complexas sem o auxílio de enzimas.

- A acaso formaram-se as primeiras moléculas de fosfolipídio formando a membrana plasmática, constituindo a primeira célula.

Primeira célula

ProcarióticaHeterotrófica

Anaeróbica

Origem e Evolução das Células

A manutenção da vida na Terra dependeu do aparecimento das primeiras células autotróficas:

- Surgiu assim as primeiras bactérias com capacidade de obter energia por meio da luz solar liberando oxigênio como subproduto.

- O oxigênio liberado na atmosfera sob ação dos raios ultravioletas se recombinavam formando o ozônio (O3).

A formação da camada de ozônio propiciou um ambiente privilegiado, livres dos raios UV,

proporcionando a evolução das células

Origem e Evolução das Células

-Endomembranas e Endossimbiose-

I

IIII III

IVV

I. Procarionte anaeróbico (bactéria primitiva)

II. Procarionte sofre Invaginações da membrana formando o núcleo (eucarionte)

III. Formação das endomembranas formando as organelas membranosas

IV. Eucarionte primitivo realiza endossimbiose com bactéria aeróbica (origem das mitocôndria)

V. Eucarionte primitivo realiza endossimbiose com cianofícea (origem dos cloroplastos)

Origem e Evolução das Células