01 Origem, estrutura e evolução das células

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14/03/2016
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Origem, estrutura e 
evolução das 
células
História da célula
 Robert Hooke:
 1665: observação da cortiça sob microscópio;
 Pequenas cavidades semelhantes à uma colmeia 
células;
Teoria celular
 Criada em 1838-39 (séc. XIX):
 Célula é a unidade funcional de 
todos os organismos vivos;
1. Todos os seres vivos são formados 
por células;
2. Todas as reações metabólicas 
ocorrem dentro da célula*;
3. Cada célula origina-se de outra 
célula pré existente;
4. As células são portadoras de 
material genético.
Theodor
Schwan
Mathias
Schleiden
Teoria celular
 Complementada por Claude Bernard:
 Homeostase – Controle da estabilidade do meio 
interno;
 “A vida em si existe apenas na célula. O resto são 
mecanismos auxiliares para tornar a vida possível”
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Célula x Energia
 1ª Lei da termodinâmica:
 Energia não pode ser criada ou destruída, mas pode 
ser convertida de uma forma à outra;
 2ª Lei da termodinâmica:
 “Não existe processo natural cujo único resultado seja 
resfriar um reservatório de calor e realizar trabalho 
externo.” Lord Kelvin – Físico.
Em sistemas fechados, a entropia sempre aumenta;
Ordem  Caos
Espontaneamente.
Em sistemas fechados, a entropia sempre aumenta;
Ordem  Caos
Espontaneamente.
Hipóteses para o surgimento 
de vida
1. Abiogênese:
 Vida seria o resultado da ação de um princípio 
ativo (vital) sobre matéria inanimada, a qual se 
tornava, então, animada;
 Geração espontânea;
 Van Helmont (1577-1644):
Cheiro dos pântanos  rãs;
Roupa suja  ratos;
 Intestinos  vermes;
Carne putrefata moscas.
Experimento de Francesco Redi
Negação da abiogênese (1668): “Qualquer forma de vida 
vem da vida”
aberto completamente 
fechado
Fechado com 
gaze
Louis Pasteur
 Refutou definitivamente a teoria 
da abiogênese:
 Frasco especial;
 Solução nutritiva fervida;
 Só cresciam microrganismos ao 
quebrar o gargalo do aparato ou 
incliná-lo de forma a tocar a 
curva;
 O ar contém partículas dão 
origem aos microrganismos 
micróbios.
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Louis Pasteur Hipóteses para o surgimento 
da vida
2. Modelo evolutivo de 
Oparin:
 Coacervados;
 Agrupamento de 
moléculas catalíticas;
 Isolamento do meio 
lipossomos
Como surgiram essas moléculas?
Condições climáticas da 
terra primitiva
Atmosfera primitiva
 CH4 (metano);
 NH3 (amônia);
 H2S (sulfeto de hidrogênio), e;
 H2O (água).
 Primeira atmosfera teria sido erradicada pelos 
bombardeamentos;
 De onde teria vindo a atmosfera que originou a vida?
Resfriamento da terra e atividade vulcânica:
• H2O;
• CO2;
• N2.
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Miller & Urey (1953)
Aleksandr Ivanovich Oparin 
Geração de aminoácidos
H2O, CH3, NH3 e H
Outras hipóteses
3. Criacionismo:
 Criação do mundo em 6 dias (Bíblia);
 Entidade sobrenatural criadora do universo;
4. Biogênese:
 Os seres vivos surgem de outros seres vivos;
 A vida surgiu de uma estrutura simples capaz de se 
autoduplicar;
Panspermia
Algumas moléculas teriam viajado por meteoritos:
Sistemas mais antigos  sistemas novos.
Biogênese
 Iniciou-se a 3,5 – 3,6 bilhões de anos;
 Síntese dos monômeros;
 Aminoácidos;
 Açúcares;
 Ácidos graxos;
 Bases nitrogenadas;
 Síntese dos polímeros;
 Proteínas;
 Polissacarídeos;
 Lipídeos;
 Ácidos nucleicos;
Polímeros
Coacervados
Protótipo de 
ser vivo
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Protobionte
 Formação espontânea de microesferas 
proteicas;
 Associação leva à formas mais complexas
 Autocatálise:
 Catalisador é substrato de uma das 
reações químicas;
 Hiperciclos:
 Sistema circular de reações catalíticas, 
onde um produto é substrato para uma 
nova enzima.
Protobionte
 Células simples;
 Unicelulares;
 Anaeróbicos;
 Hipertermófilos;
 Químio-autotróficos;
 Procariontes.
Modelo de protobionte
Evolução na obtenção de 
energia
 A obtenção de energia pelas células ocorreu na 
sequência:
 1) Fermentação;
 Heterotróficos anaeróbicos;
 2) Quimiossíntese;
 Autótrofos;
 3) Fotossíntese;
 Autótrofos  alteração da atmosfera;
 4) Respiração aeróbica;
 Heterotróficos aeróbicos.
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Tipos de células
Procariontes
 Bactérias e arqueias;
 Pouca organização 
interna, ausência de 
núcleo;
 Pequenas (1-2 μm);
Eucariontes
 Dos protistas aos 
mamíferos, fungos e 
plantas;
 Organelas 
membranosas;
 Presença de núcleo;
 5 – 100 um, algumas 
podem ser vistas a olho 
nu.
Solitárias x comunitárias;
Formas definidas x indefinidas;
Sedentárias x migratórias;
Incolores x coloridas;
Procariotos ou procariontes
Eucariotos ou eucariontes
Célula Animal
Eucariotos ou eucariontes
Célula Vegetal
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Eucariotos x Procariotos Células procarióticas
Células eucarióticas
Eubacteria Archaebacteria Hemácias e leucócitos Óvulos de dinossauro 
(fossilizados)
Alga unicelular Neurônio (Purkinje) Epitélio intestinal Células vasculares 
(plantas)
Procariótica à Eucariótica
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Teoria da endossimbiose Célula eucariótica
 Sistema de endomembranas possibilitou:
 Maior crescimento celular;
 Maior especialização, divisão de tarefas entre 
componentes celulares e eficiência metabólica;
 Facilidade no contato e na aglomeração 
intermolecular;
 Maior proteção do material hereditário;
 Maior diversidade de rotas metabólicas.
Eucariotos unicelulares
Trypanosoma cruzi -
Causador da doença de Chagas
Giardia lamblia
Saccharomyces cerevisiae -
Levedo do pão e da cerveja
Unicelular  Multicelular
 Vantagens:
 Longevidade;
 Proteção de órgãos internos;
 Expressão diferenciada de genes  economia de 
energia;
 Surgimento de novos padrões de comunicação;
 Diversidade de funções celulares e aumento da 
eficiência.
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Células vegetais
 Apresentam:
1. Parede celular  rigidez e 
forma;
2. Vacúolos  ocupam até 
75% do volume celular;
3. Cloroplastos  realizam a 
fotossíntese;
 Não apresentam:
1. Centrossomos (exceção de 
algumas algas).
Células animais são 
especializadas
 Mesmo conteúdo genético, diferentes funções;
 Tecido epitelial;
 Tecido conjuntivo;
 Tecido muscular;
 Tecido nervoso;
Organização celular
 Acelulares (vírus, viróides e príons);
 Celulares
 Procariontes;
 Eucariontes:
 Unicelulares;
 Pluricelulares:
 Sem tecidos (fungos);
 Com tecidos:
 Aclorofilados (animais)
 Clorofilados (plantas).
Vírus
 Não são considerados 
seres vivos;
 Não possuem células;
 Dependem de outros 
seres vivos para se 
reproduzir;
 Aglomerado intrincado 
de moléculas que 
podem se replicar.