Universidade Federal do Espírito SantoCentro Universitário Norte do Espírito Santo

ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA

AULA 7ORIGEM E ESTRUTURA DAS

CÉLULAS EUCARIÓTICAS

Profa. Karina Carvalho ManciniProf. Vander Calmon Tosta

CONTINUANDO DA AULA ANTERIOR...

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)

BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS

ORGANISMOS UNICELULARES

SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA)

SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE

RIBOSSOMOS)

SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)

EUCARIOTOS

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)

SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...

COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA??

Hipótese cariogênicaHipótese cariogênica

Origem a partir de uma única linhagem celular (bactéria)

BACTÉRIA

PERDA DA PAREDE CELULAR

INVAGINAÇÃO DE

MEMBRANA

COMPARTIMENTALIZAÇÃO DO DNA

Hipótese endocarióticaHipótese endocariótica

Origem a partir de mais de uma linhagem celular por endosimbiose

BACTÉRIA

ARCHAEBACTÉRIA

PERDA DE PAREDE CELULAR E

ENDOCITOSE

SIMBIOSE E ORIGEM DO

NÚCLEO

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??

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 QUAIS AS VANTAGENS EVOLUTIVAS DE SE POSSUIR UM NÚCLEO?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

SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...

VAMOS ENTRAR NUM MUNDO MUITO PEQUENO...

µm = 0,001mm

nm = 0,000001mm

20mm

0,0000002mm (2x10-7mm)

DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

PRESENÇA DE NÚCLEO

NÚCLEO

COMPLEXO DE GOLGI

CENTRÍOLOS

MEMBRANA PLASMÁTICA

MITOCONDRIAS

LISOSSOMO

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

DESOXIRIBOSE (PENTOSE)

+

GRUPO FOSFATO

+

BASES NITROGENADAS (A-T; C-G)

FORMAÇÃO DA CROMATINA

O QUE É O DNA??

DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

DNA+PROTEÍNAS

FORMAÇÃO DA CROMATINA

FORMAÇÃO DOS CROMOSSOMOS

PROTEÍNAS HISTONAS

PROTEÍNAS HISTONAS

DNA

RNA

TRANSCRIÇÃO

Nucleotídeos

A T C G

U A G C

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

RIBOSE

BASES

RNA RNA mensageiromensageiro

(RNAm)(RNAm)

RNA RNA ribossomalribossomal

(RNAr)(RNAr)

RNA RNA transportadortransportador

(RNAt)(RNAt)

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

RNAm

PROTEÍNA

Aminoácidos

TRADUÇÃO

RNAr

RIBOSSOMOS

RNAt

AMINOÁCIDOS

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

Do RNA à proteína:

O Código Genético

SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS

DNA

RNAm

Proteína

TRANSCRIÇÃO

TRADUÇÃO

Citoplasma

EUCARIOTOS

DNA

Pré-RNAm

Citoplasma

Núcleo

TRANSCRIÇÃO

TRADUÇÃO

RNAm

RNAm

AAAA

Proteína

Porque sabemos que a vida teve um ancestral único comum?

Sete homologias universais que nos permitem apontar uma ancestralidade

única da vida...

A tradução usa um sistema de

código genético de três

nucleotídeos

Por fim, todos os organismos

apresentam uma organização celular

O uso de ATP como fonte primordial de energia para se

construir DNA e RNA é comum a todos os

organismos celulares

Na tradução estão envolvidos tRNAs,

mRNAs e ribossomos

A transcrição usa a enzima RNA polimerase

com um sistema catalítico homologo em

todos os organismos celulares

O mecanismo de cópia do DNA usa um mecanismo de

complementaridade de bases em todos os

organismos celulares

O DNA é o material genético em todos

organismos celulares

RIBOSSOMOS

DNAMEMBRANA PLASMÁTICA

PAREDE CELULA

R

FLAGELO

SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...

NOS PROCARIOTOS

SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

NOS EUCARIOTOS

SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

NOS EUCARIOTOS

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

RUGOSO

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO

Síntese protéica Modificações de proteínas

Síntese de lipídios Síntese de hormônios esteróides Destoxificação Contração muscular

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

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

MICROTÚBULOS

FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS

MICROFILAMNTOS DE ACTINA

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

BACTÉRIA AERÓBICA

ENDOCITOSE SIMBIÓTICAMITOCÔNDRIAS

ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS

CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA

BACTÉRIA FOTOSSINTETIZANTE

ENDOCITOSE SIMBIÓTICACLOROPLASTO

S

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;

EVIDÊNCIAS DA ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS