Biologia-01-Moderna-Plus-(com-respostas)-061-063

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Seção 2.4
Evolução e diversificação da vida
1 Origem da célula eucariótica
Os primeiros seres vivos deviam ser muito simples, constituídos por uma 
única célula; esta era, talvez, ainda mais simples que a célula de seres uni-
celulares microscópicos recentemente descobertos, as arqueas. A maioria 
das arqueas vive em ambientes extremos, como fontes de águas quentes, 
lagos salgados e pântanos. A simplicidade das arqueas e os ambientes onde 
elas vivem levam os cientistas a conjecturar se elas não seriam descenden-
tes das primeiras formas de vida, originadas em ambientes semelhantes 
possivelmente existentes na Terra primitiva. (Fig. 2.15)
Por volta de 2 bilhões de anos atrás, ocorreu uma grande inovação na 
estrutura dos seres vivos: surgiu a célula eucariótica, mais complexa 
que a célula procariótica, atualmente presente apenas em bactérias e 
arqueas. Todos os outros seres vivos têm células eucarióticas; nestas, o 
citoplasma é um labirinto de túbulos e bolsas membranosas e o material 
hereditário fica contido em uma bolsa especial, o núcleo. O citoplasma da 
célula eucariótica possui também um sistema de sustentação esquelética, 
constituído por tubos e filamentos de proteínas, o citoesqueleto.
Acredita-se que os compartimentos membranosos das células eucarió-
ticas surgiram por invaginações da membrana plasmática em um ancestral 
procariótico. A possível vantagem é que a presença de dobras na membrana 
aumentaria a superfície de contato da célula com o ambiente, facilitando 
a troca de substâncias (entrada de nutrientes e saída de excreções). 
Com o tempo, os compartimentos membranosos teriam se diferenciado 
e passado a desempenhar funções específicas, aumentando a eficiência 
do funcionamento celular.
Objetivos❱❱❱❱
Reconhecer a CCCCCCC
importância, na história 
da vida na Terra, do 
aparecimento da 
célula eucariótica e da 
multicelularidade.
Conhecer a ideia CCCCCCC
central da hipótese 
endossimbiótica (ou 
hipótese simbiogênica) 
para a origem da 
célula eucariótica.
Estar informado sobre CCCCCCC
eventos de importância 
biológica que ocorreram 
na história da Terra (por 
exemplo, o surgimento 
dos principais grupos 
de seres vivos), 
relacionando-os 
a eras, períodos e 
épocas geológicas.
Termos e conceitos❱❱❱❱
célula eucariótica•	
hipótese •	
endossimbiótica
organismo multicelular•	
período glacial•	
fóssil•	
tempo geológico•	
placa tectônica•	
teoria da deriva •	
continental
Figura 2.15 Vista aérea de 
um lago de águas quentes 
do Parque Nacional de 
Yellowstone, nos Estados 
Unidos. Note a passarela para 
visitantes, abaixo à direita, 
para ter ideia da escala. 
As cores verde, amarela e 
marrom, junto à borda do 
lago, são produzidas pela 
enorme quantidade de seres 
microscópicos procarióticos 
(arqueas termófilas) 
presentes na água.
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2 Hipótese endossimbiótica ou simbiogênica
O citoplasma das células eucarióticas atuais tem mitocôndrias e plastos, organelas especia-
lizadas em realizar processos de obtenção e de transformação de energia. Mitocôndrias estão 
presentes em praticamente todas as células eucarióticas e nelas ocorre a respiração celular. 
Plastos estão presentes em células de algas e plantas e neles ocorre a fotossíntese.
Os cientistas acreditam que tanto mitocôndrias como plastos originaram-se de bactérias 
primitivas que, em um passado distante, associaram-se às primitivas células eucarióticas. Essa 
é a ideia central da hipótese endossimbiótica, ou hipótese simbiogênica. O termo simbiose, 
que compõe ambas as denominações, significa “viver juntos”. (Fig. 2.16)
Figura 2.16 Representação esquemática dos processos que deram origem à célula eucariótica 
segundo a hipótese endossimbiótica (ou simbiogênica). De A a C, formação de compartimentos 
membranosos internos por invaginação da membrana plasmática. Em D e E, origem das mitocôndrias 
por endossimbiose. Em F e G, origem dos plastos por endossimbiose. A célula representada em G 
seria a ancestral de todas as algas e plantas, enquanto a representada em H teria dado origem aos 
protozoários, aos fungos e aos animais. (Representação sem escala, cores-fantasia.)
A
G
F
H
E
B C
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Seres
procarióticos
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Seres
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ENDOS-
SIMBIOSE
Mitocôndrias
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Ancestral
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Segundo essa hipótese, as primeiras células eucarióticas adquiriram capacidade de respirar 
gás oxigênio quando passaram a abrigar, em seu citoplasma, células procarióticas respiradoras. 
Estabeleceu-se, então, uma troca de benefícios entre esses seres: a célula eucariótica garantia 
abrigo e alimento à célula procariótica e esta lhe fornecia energia, obtida por meio da respiração 
aeróbia. De acordo com os cientistas, a associação foi tão bem-sucedida que se tornou perma-
nente e os primitivos “inquilinos” procarióticos se transformaram em mitocôndrias, organelas 
essenciais à sobrevivência da célula eucariótica.
De acordo com a hipótese endossimbiótica, a história dos plastos é muito semelhante à das 
mitocôndrias. Os plastos teriam surgido pela associação entre primitivas células eucarióticas (então 
já associadas às ancestrais das mitocôndrias) e bactérias fotossintetizantes. Portanto, as células 
de algas e de plantas atuais seriam o resultado de uma tripla associação de seres primitivos.
Diversas evidências dão sustentação à hipótese da origem endossimbiótica da célula; por 
exemplo, as mitocôndrias e os plastos têm DNA próprio, sintetizam algumas de suas próprias 
proteínas e são capazes de se autoduplicar. Acredita-se que os ancestrais diretos das mitocôn-
drias foram organismos procarióticos de um grupo conhecido como bactérias púrpuras, que se 
instalaram nas primitivas células eucarióticas provavelmente entre 2 bilhões e 1,9 bilhão de anos 
atrás. Os ancestrais dos plastos, por sua vez, seriam bactérias fotossintetizantes e se instalaram 
nas células eucarióticas hospedeiras pouco tempo depois. 
A associação bem-sucedida entre células 
eucarióticas primitivas e células procarióticas 
determinou os novos rumos que a vida seguiu 
na Terra. Células eucarióticas portadoras ape-
nas de mitocôndrias originaram protozoários, 
fungos e animais. As algas e as plantas atuais, 
por sua vez, evoluíram a partir das células eu-
carióticas portadoras tanto de mitocôndrias 
quanto de plastos. (Fig. 2.17)
Os cientistas acreditam que vários outros 
eventos endossimbióticos podem ter ocorrido 
na formação de certas espécies de seres atuais. 
Muitas espécies de algas, por exemplo, têm 
cloroplastos constituídos por três ou até por 
quatro membranas. Supõe-se que esses cloro-
plastos tenham surgido a partir de múltiplos 
eventos de endossimbiose, em que uma alga 
englobada por outra originou seu cloroplasto.
Alguns defensores da teoria da endossim-
biose acreditam, também, que o complexo 
sistema de microtúbulos presente em células 
eucarióticas, responsável por sua sustentação 
esquelética e movimentação, originou-se de 
bactérias englobadas por uma célula eucarió-
tica ancestral. Alguns chegam mesmo a pen-
sar que até o núcleo celular teria surgido por 
endossimbiose.
3 Origem da multicelularidade
Um passo importante na história da vida foi o aparecimento dos seres eucarióticos multice-
lulares, isto é, constituídos por muitas células. Na estratégia multicelular, célulasresultantes 
da multiplicação de uma célula inicial, o zigoto, passam a viver juntas e a dividir as tarefas de 
sobrevivência, constituindo tecidos e órgãos.
Fósseis de seres multicelulares — algas filamentosas e animais invertebrados semelhantes 
a águas-vivas e vermes — aparecem pela primeira vez em rochas com cerca de 1 bilhão de anos 
de idade. Estudaremos mais detalhadamente a origem e evolução dos grandes grupos de seres 
vivos no volume 3 desta coleção.
Figura 2.17 
Representação das 
relações evolutivas 
entre os grupos de 
seres vivos, mostrando a 
endossimbiose que teria 
originado mitocôndrias e 
plastos em organismos 
eucarióticos.