Evolução Celular e Sistema

de Endomembranas

Nutrição

Prof. João Ronaldo Tavares de Vasconcellos Neto

Atmosfera Terrestre Primitiva

• Processo evolutivo

►Origem: 4 Bilhões de anos atrás

►Composição da atmosfera Vapor d’água

Amônia

Metano

Hidrogênio

Sulfeto de hidrogênio

Gás Carbônico

Atmosfera Terrestre Primitiva

• Cadê o O2?

Atmosfera Terrestre Primitiva

• Caldo primordial: A superfície terrestre

estava coberta de mares e lagos

primitivos.

►Ricos em moléculas inorgânicas

►Os gases da atmosfera estavam dissolvidos

Atmosfera Terrestre Primitiva

• Cadê os compostos orgânicos (C e H)?

Atmosfera Terrestre Primitiva

Vapor

d’água

Metano

Amônia

Gás Carbônico

Hidrogênio

Descarga

elétrica

Condensador

Moléculas

Orgânicas

Atmosfera Terrestre Primitiva

• Síntese prebiótica

►Formação de moléculas orgânicas

complexas na atmosfera primitiva;

►Atualmente apenas as células produzem

naturalmente tais compostos.

Atmosfera Terrestre Primitiva

• Acumulo de compostos orgânicos

1. Extensão da Terra - favoreceu com um numero grande de nichos diferentes possibilitando o surgimento de compostos diferentes;

2. Longo período - que ocorreu a síntese prebiótica (2 Bilhões de anos);

3. Ausência de O2 – As novas moléculas não foram destruídas por oxidação.

Atmosfera Terrestre Primitiva

• Caldo primordial

►Aparecimento das primeiras moléculas

complexas:

Aminoácidos

RNA

Ácidos nucléicos

Nucleotídeos

Primeiras Células

• As moléculas de RNA possuíam capacidade de replicação e evolução;

• Aparecimento da primeiras moléculas de fosfolipídios;

• Auto organização dos fosfolipídios isolou o sistema de RNA, aminoácidos, nucleotídeos, proteínas e outras moléculas;

• Nasce assim a primeira célula.

Primeiras Células

• O DNA

►Provavelmente se formou pela polimerização

dos nucleotídeos existentes no interior da

primeira célula;

►Teve como molde as moléculas de RNA

(template)

Primeiras Células

• Proteínas

►Passaram a ser determinadas pelos dois tipos de

ácidos nucléicos (RNA e DNA);

►Sua imensa variedade não surgiu por acaso. Foi

determinada pelos ácidos nucléicos (DNA e RNA);

►Proteínas menos úteis foram eliminadas pelo

processo evolutivo.

Primeiras Células

• Primeiras células

►Eram procariotos simples delimitados por

uma membrana de fosfolipídios;

Heterotróficas anaeróbicas

Autotróficas anaeróbicas

Primeiras Células

• Autotróficas primitivas

►Capazes de sintetizar moléculas complexas a partir

de substâncias simples;

►Capazes de utilizar a energia solar;

►Armazenar energia em moléculas;

►Liberar oxigênio.

Primeiras Células

• Oxigênio (O2)

►Liberado lentamente pelas células primitivas

autotróficas;

►Aumento da concentração atmosférica de O2;

►Formação da camada de Ozônio (O3).

Células Eucariontes

• O O2 modificou a atmosfera;

• Células anaeróbias ficaram restrita a

microambientes sem O2;

• Células eucarioentes surgem de células

procariontes.

Células Eucariontes

• Processo de invaginação da membrana

formou parte do sistema de

endomembranas;

• A assimetria da membrana plasmática se

mantém nas endomembranas.

Células Eucariontes

• Mitocôndrias e cloroplastos

►São Endossimbiontes;

►Possuem genoma circular como bactérias;

►Possuem duas membranas.

Interna semelhante as bactérias

Externa semelhante a membrana plasmática do hospedeiro

Células Eucariontes

Sistema de Endomembranas

Sistema de Endomembranas

• Célula eucariótica

►Núcleo Contém a maioria dos genes na célula. Envolvido pelo

envelope nuclear que é uma membrana dupla, possui poros

para facilitar a comunicação.

poros

nucléolo

envelope

Sistema de Endomembranas

• O envelope nuclear é uma membrana dupla. Cada uma é uma membrana lipídica com proteínas associadas;

• O envelope é perfurado por um sistema de poros protéicos;

• O DNA esta organizado em estruturas denominadas cromossomos.

Sistema de Endomembranas

Sistema de Endomembranas

• Ribossomos ►Complexo formado pelo DNA ribossomal e proteína.

São componentes celulares que realizam a síntese

de proteínas.

Subunidade

grande

Subunidade

pequena

Sistema de Endomembranas

• Retículo endoplasmático ►Conhecido como fábrica biosintética, responsável pela síntese

de diversas proteínas, desintoxicação, produção de lipídeos,

metabolismo de carboidratos. Possuem ribossomos aderidos a

membrana (rugoso) ou possuem a membrana lisa (liso).

Retículo

endoplasmático

rugoso

Retículo

endoplasmático

liso

Sistema de Endomembranas

• Retículo endoplasmático liso (REL)

►Síntese de óleos, fosfolipídios e esteróides

Esteróides: hormônios sexuais dos vertebrados

►Auxilia na desintoxicação (drogas e venenos)

Álcool

Calmantes

venenos

Sistema de Endomembranas

• Retículo endoplasmático rugoso (RER)

►Produção de proteínas secretórias

Insulina

►Produção da membrana celular

Adição de proteínas de membrana

Adição de fosfolipídios

Sistema de Endomembranas

• Aparelho ou Complexo de Golgi ►Centro de processamento, armazenamento, classificação e

remessa da célula. Os produtos do R.E. são modificados,

armazenados e enviados a outros destinos.

Vesículas

Cisternas

Face

cis

Face

trans

Sistema de Endomembranas

• Formado por dois pólos

►Cis: localizada próxima ao RE

►Trans: origina as vesículas

• O transito de produtos do RE vai da face

cis para face trans.

Sistema de Endomembranas

• Lisossomos

►Sacos membranosos de enzimas hidrolíticas

que as células animais utilizam para digerir

macromoléculas

• Lisossomos

►Fagocitose

►Autofagia

Sistema de Endomembranas

Sistema de Endomembranas

• Cloroplastos

►Organela da família dos plastídios

Grana

granum

tilacóides

Estroma

Sistema de Endomembranas

Sistema de Endomembranas

• Mitocôndria ►As mitocôndrias são sítios de respiração celular,

processo metabólico que gera ATP pela extração de

energia a partir de açucares.

Cristas

Matrix

Membrana

Adivinha!

Estudem!!!