CMC - Origem e evolução das células

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DISCIPLINA: CIÊNCIAS MOLECULARES E CELULARES
AULA I - ORIGEM E EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS
PROFESSOR: Leandro Baginski
1 - Origem e Evolução das células
 
1 – Evolução Química
1.2 – Evolução Biológica
3 – Células Procarióticas
1.4 – Células Eucarióticas
CIÊNCIAS MOLECULARES E CELULARES
Átomos
Moléculas
Células
Organelas
Tecidos
Órgãos
Sistemas
Organismo
Populações
Comunidades
Ecossistema
Biosfera
Como definir um ser vivo?
“Os seres vivos são constituídos de moléculas desprovidas de vida”
A matéria inanimada:
Organização (só obedecem as leis da física)
Função (não possuem função definida)
Energia (não tem capacidade de extrair e transformar)
Auto-replicação (não possuem a capacidade de “perpetuarem” por meio de gerações sucessivas)
Então os organismos vivos são mais do que a soma de suas partes inanimadas isoladas.
	Estima-se que uma Escherichia coli contenha cerca de 3mil tipos de proteínas, enquanto os humanos, cerca de 100mil, sendo que nenhuma proteína da bactéria é encontrada nos humanos.
	Todas essas proteínas são formadas a partir de 20 aminoácidos apenas.
	A partir desse raciocínio podemos formular o primeiro axioma: existe uma simplicidade básica na organização molecular das células.
	Então podemos deduzir que o conjunto de organismos vivos possuem um só ancestral comum.
	Admite-se que as primeiras células que surgiram na terra foram os procariontes. Isso deve ter ocorrido há 3,5 bilhões de anos, no começo do período pré-cambriano.
	Foi proposto que o primeiros seres vivos surgiram a partir de moléculas orgânicas que teriam se formado na atmosfera primitiva e depois nos oceanos, a partir de substâncias inanimadas.
EVOLUÇÃO QUÍMICA
	Antes de surgir a primeira célula teriam existido grandes massas líquidas, ricas em substâncias de composição muito simples. Estas substâncias, sob a ação do calor e radiação ultravioleta vinda do Sol e de descargas elétricas oriundas de tempestades, combinaram-se quimicamente para constituírem os primeiros compostos contendo carbono. Substâncias mais complexas teriam surgido a partir destas.
	Stanley Miller realizou em 1953 experimentos que corroboraram essa possibilidade.
	Produzindo descargas elétricas em um recipiente fechado, contendo vapor de água, Hidrogênio, Metano e amônia, descobriu que se formavam aminoácidos, tais como alanina, glicina, e ácidos aspárticos e glutâmicos. Estudos posteriores, permitiram a produção de 17 aminoácidos (dos 20 presentes nas proteínas).
	Também foram produzidos açúcares, ácidos graxos e as bases nitrogenadas que formam parte do DNA e RNA.
Já sabemos que os primeiros organismo deveriam possuir:
Organização, Estabilidade e Função definidas;
Absorverem energia do meio ambiente;
Gerarem cópias de si mesmas.
Características das moléculas para formarem os sistemas vivos
Características da primeira célula:
 Aquática
 Anaeróbica
 Heterótrofa
 Assexuada
 Unicelular
PROCARIOTOS
	Então baseado nas idéias de Oparin-Haldane e experimentos posteriores, as primeiras formas de vida deveriam ser:
ORGANISMOS PROCARIONTES
(Bacillus polymixa)
ORGANISMOS PROCARIONTES
 Pobre de membranas (somente a membrana plasmática)
 Cromossomo circular (solto no citoplasma)
 Sem citoesqueleto
 - a forma é dada pela parede celular
 - esféricas ou bastão
Fotomicrografia de uma célula vegetal evidenciando alguns cloroplastos.
ORGANISMOS EUCARIONTES
Eletromicrografia de uma Célula Eucariótica (Notar Núcleo, Mitocôndrias, Lisossomos, Complexo de Golgi)
 As células eucariontes são ricas em membranas;
 Núcleo, envoltório nuclear;
 Possui vários compartimentos com funções diferentes.
Do Procarionte ao Eucarionte:
Procariontes
Eucariontes Unicelulares
Eucariontes Coloniais
Eucariontes Multicelulares
MICROSCÓPIO ÓPTICO 
 É um instrumento usado para ampliar!
 Utiliza uma conjunto de lentes que atravessa estruturas pequenas que não podem ser visualizadas a olho nu.
 Permite o uso de objetivas de 4, 10, 40 e 100, que fornecem um aumento de 40x, 100x, 400x e 1000x, respectivamente. O uso da objetiva de 100 é necessária utilização de óleo de imersão.
Noções de Microscopia
Microscopia óptica
Microscopia eletrônica
	Em 1924, o físico francês Louis de Broglie (1892-1987), Prêmio Nobel de 1929, demonstrou que um feixe de elétrons podia descrever um movimento ondulatório, como a luz, mas com um comprimento de onda menor, o que permite ampliações muito melhores. No microscópio eletrônico, surgido em 1933, um feixe de elétrons emitido por um filamento de tungstênio passa por um campo eletromagnético que, como uma lente, concentra-o sobre o objeto de estudo. Este só pode ser analisado dentro de uma câmara de vácuo, para que os elétrons não sofram desvios na trajetória, pelo contato com o ar. Depois de atravessar o objeto, os elétrons passam por outros campos eletromagnéticos que ampliam e projetam a imagem contrastada sobre um tela fluorescente. O contraste ocorre porque as áreas mais densas da amostra retêm mais elétrons e aparecem mais escuras na tela. A imagem é ajustada variando-se a intensidade da corrente que gera os campos eletromagnéticos, produzindo ampliações de até 200 vezes.
Lehninger, Albert Lester. Bioquímica; tradução da 2ª edição americana, supervisão: José Reinaldo Magalhães. – São Paulo: Edgard Blucher, 1976.
Capítulo 1 (volume1) e 37 (volume 4)
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Lehninger, Albert Lester. Bioquímica; tradução da 2ª edição americana, supervisão: José Reinaldo Magalhães. – São Paulo: Edgard Blucher, 1976.
Capítulo 1 (volume1) e 37 (volume 4)