56201911-Origem-e-Evolucao-da-Celula

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Origem e Evolução da Célula
I - INTRODUÇÃO:
A biologia é o estudo dos seres vivos (do grego βιος - bios = vida e 
λογος - logos = estudo). Debruça-se sobre as características e o 
comportamento dos organismos, a origem de espécies e indivíduos, e a forma 
como estes interagem uns com os outros e com o seu ambiente. A biologia 
abrange um espectro amplo de áreas acadêmicas frequentemente 
consideradas disciplinas independentes, mas que, no seu conjunto, estudam a 
vida nas mais variadas escalas.
A vida é estudada à escala atômica e molecular pela biologia molecular, 
pela bioquímica e genética molecular, ao nível da célula, biologia celular e à 
escala multicelular pela fisiologia, anatomia e histologia. A biologia do 
desenvolvimento estuda a vida ao nível do desenvolvimento ou ontogenia do 
organismo individual.
Subindo na escala para grupos de mais que um organismo, a genética 
estuda como funciona a hereditariedade entre progenitores e a sua 
descendência. A etologia estuda o comportamento dos indivíduos. A genética 
populacional trabalha ao nível da população, enquanto que a sistemática 
trabalha com linhagens de muitas espécies. As ligações de indivíduos, 
populações e espécies entre si e com os seus habitats são estudadas pela 
ecologia e pela biologia evolutiva. Uma nova área, altamente especulativa, a 
astrobiologia (ou xenobiologia) estuda a possibilidade de vida para lá do nosso 
planeta. A biologia clínica constitui a área especializada da biologia 
profissional, para Diagnose em saúde e qualidade de vida, dos processos 
orgânicos eticamente consagrados.
I. A Origem e a Evolução das Células
 Quando a TEORIA CELULAR ganhou corpo e estabeleceu que 
todos os seres vivos possuem células e que essas seriam as unidades que dão 
forma e funcionamento aos mais diversos tipos de organismos, as atenções de 
todos os estudiosos da biologia voltaram-se para a ambição de compreender o 
mundo celular e assim, revelarem as mais escondidas e fascinantes reações 
que nos mantêm vivos.
 Depois de longas décadas de observações, generalizações e 
avanços técnicos e metodológicos a BIOLOGIA CELULAR aponta ainda no 
século XX como a PEDRA BASAL para todos os ramos das ciências 
biológicas. A visão da comunidade cientifica do século XIX era ampla e integral, 
na qual se priorizava o estudo macroscópico do meio ambiente. No século XX 
a visão mais reducionista e microscópica virou moda.
 Após certa sensação de que a biologia celular já havia atingido 
um nível satisfatório de conhecimentos e de que não ocorreriam maiores 
descobertas, condenando-a a ficar como um setor da biologia geral sem muitas 
perspectivas, vemos nesse começo de século que as novas técnicas e 
instrumental para o estudo molecular, associado a pesquisa GENÔMICA e 
PROTEÔMICA colocam o estudo das células como o mais poderoso e 
promissor campo da biologia da atualidade.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sa%C3%BAde
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biologia_cl%C3%ADnica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Astrobiologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biologia_evolutiva
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ecologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Habitat
http://pt.wikipedia.org/wiki/Linhagem
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistem%C3%A1tica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Popula%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica_de_popula%C3%A7%C3%B5es
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica_de_popula%C3%A7%C3%B5es
http://pt.wikipedia.org/wiki/Etologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hereditariedade
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ontogenia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biologia_do_desenvolvimento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biologia_do_desenvolvimento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Histologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Anatomia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fisiologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Multicelular
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biologia_celular
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica_molecular
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bioqu%C3%ADmica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biologia_molecular
http://pt.wikipedia.org/wiki/Molecula
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Escala_(medidas)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ambiente_(ecologia)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%A9cie
http://pt.wikipedia.org/wiki/Organismo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Comportamento
http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_grega
 Portanto deveremos buscar informações que nos permita 
conhecer desde como surgiram às células até como se organizam atualmente 
e com isso tornarmo-nos aptos para manipulá-las para desenvolvermos as 
ciências biológicas e com isso promovermos crescente melhoria da qualidade 
de vida das populações humanas.
 
II - A ORIGEM:
 
 Antes da EVOLUÇÃO BIOLÓGICA houve certa EVOLUÇÃO 
QUÍMICA que teve como cenário a Terra primitiva - um ambiente de há 3 
bilhões de anos, com características bem diferentes da atual Terra.
 METANO - AMÔNIA - HIDROGÊNIO e VAPOR D'ÁGUA combinaram-
se para formarem as primeiras moléculas orgânicas, que seriam mais tarde os 
componentes das grandes moléculas celulares. A ausência de oxigênio 
molecular na atmosfera primitiva, impossibilitava a formação de uma camada 
de ozônio e as radiações que percorriam essa atmosfera atuavam 
fotoquimicamente favorecendo a existências de grande quantidade de 
moléculas ionizadas e reativas. Teríamos um ambiente quimicamente redutor e 
formador de aglomerados cada vez mais complexos de átomos. MILLER 
comprovou em laboratórios que em tais circunstâncias podem se formar 
AMINOÁCIDOS, NUCLEOTÍDEOS, AÇUCARES e BASES NITROGENADAS. 
Esses entes químicos se polimerizaram para originarem as principais 
MACROMOLÉCULAS das células. Catalisadores minerais, calor, altas 
concentrações de fosfatos foram provavelmente os promotores dessa 
polimerização inicial. A rapidez no surgimento de novos polímeros depois do 
início comentado acima, poderia ser explicada pela capacidade catalítica de 
certas macromoléculas. Porém para que moléculas viessem a formar sistemas 
vivos elas precisaram ter o poder de:
 
 DURAREM MUITO TEMPO - ESTABILIDADE;
 CATALIZAREM A SINTESE DE OUTRAS MOLÉCULAS e;
 GERAREM CÓPIAS DE SI MESMAS.
 
 Quais as moléculas presentes nas células atualmente se enquadrariam 
nesse perfil? 
 
 Nas células, atualmente, dois grupos de moléculas enquadram-se nesse 
perfil: POLIPEPTÍDIOS(proteínas) e POLINUCLEOTÍDEOS(DNA e RNA). A 
seqüência dos monômeros que formas essas moléculas dá identidade e 
funcionalidade a ambos os grupos. Mudanças na seqüência de aminoácidos ou 
de nucleotídeos poderão inativar completamente a ação biológica desses 
compostos e é exatamente por isso que esses tipos de moléculas são 
denominadas moléculas INFORMACIONAIS. Os ÁCIDOS NUCLÉICOS 
reúnem em si o poder catalítico para produzir outros polímeros e também para 
gerarem suas próprias réplicas. Este último poder as proteínas não possuem e 
por isso foram descartadas como substâncias formadoras dos GENES. 
Sabemos hoje que DNA e, excepcionalmente o RNA, são os constituintes 
gênicos. As células evoluíram graças aos trabalhos combinado de moléculas 
vitoriosas no processo da SELEÇÃO NATURAL da Terra primitiva: ÁCIDOS 
NUCLÉICOS (conferindo estabilidade, alta capacidade de guardar informação 
e replicação) e PROTEÍNAS (eficiente ação catalítica). Praticamente a síntese 
de qualquer composto pelas células passa pelo comando do DNA e 
pela atuação catalisadora das PROTEÌNAS.
 Após o surgimento e aglomeração das primeiras moléculas informacionais 
os COACERVADOS ganharam poder de síntese de compostos orgânicos e deformarem novos coacervados com preservação das características originais. 
Nascia, assim, o mecanismo da REPRODUÇÃO e conseqüentemente as 
primeiras células. A partir de então com o ganho de uma estabilidade e 
fidelidade físico-químicas as primeiras células estavam prontas para 
perpetuarem-se e por vezes sofrerem mutações e pressões seletivas do meio 
que desenharam o padrão celular atual. 
Ponto para reflexão: quem surgiu primeiro o DNA ou o RNA?
III - O RETRATO FALADO DA PRIMEIRA CÉLULA:
 
 # AQUÁTICA;
 # PROCARIÓTICA;
 # ANAERÓBICA;
 # HETERÓTROFA;
 # ASSEXUADA.
 
OBS.: A evolução dos mecanismos de obtenção de energia pelos seres vivos 
ocorreu na seqüência:
 
 FERMENTAÇÃO(anaeróbio) > QUIMIOSSÍNTESE (Anaeróbio) > 
 FOTOSSÍNTESE > RESPIRAÇÃO AERÓBICA.
 
 
IV - REVOLUÇÃO 1: DO PROCARIONTE RUMO AO 
EUCARIONTE:
 
 A identidade celular foi conseguida a partir do momento em que a primeira 
célula ganha uma MEMBRANA PLASMÁTICA, PROTETORA e 
REGULADORA da entrada e saída de substâncias da célula. Isso torna o meio 
intracelular diferente do ponto de vista físico-químico do meio externo. Porém, 
o grande avanço adaptativo sofrido pelas células foi a formação de dobras, 
cisternas, vesículas, compartimentos e retículos originados da membrana 
primordial - era o nascimento da CÉLULA EUCARIÓTICA, com seu SISTEMA 
DE ENDOMEMBRANAS.
 Esse sistema possibilitou:
 
 # MAIOR CRESCIMENTO CELULAR;
 # MAIOR ESPECIALIZAÇÃO, DIVISÃO DE TAREFAS ENTRE 
COMPONENTES CELULARES E EFICIÊNCIA METABÓLICA;
 # MAIOR PROTEÇÃO DO MATERIAL HEREDITÁRIO;
 # MAIOR DIVERSIDADE DE ROTAS METABÓLICAS;
 # FACILIDADE NO CONTATO E NA AGLOMERAÇÃO 
INTERMOLECULAR.
V - Origem da célula eucariótica e multicelularidade 
A maioria dos biólogos considera que a divisão fundamental no mundo 
biológico é a que separa os seres procariontes dos eucariontes, divisão esta, 
baseada na estrutura celular dos organismos. No entanto, apesar das 
diferenças bem conhecidas entre estes dois grupos, têm sido estabelecidas 
importantes relações entre eles. 
Os procariontes constituem mesmo na atualidade, mais de metade da 
biomassa da Terra, e colonizaram todos os ambientes. No entanto, a evolução 
não se satisfez com este sucesso e surgiram níveis mais complexos de 
organização. 
A origem da Vida parece ter ocorrido há cerca de 3400 M.a., quando o 
nosso planeta já teria 1000 ou 1500 M.a. de idade. A célula conserva em si, em 
nível da seqüência de aminoácidos, proteínas ou bases nucleotídicas, diversas 
marcas do seu passado, pois cada gene de uma célula atuai é uma cópia de 
um gene muito antigo, ainda que com alterações. 
Este é o motivo porque se considera a existência de um ancestral 
comum entre organismos que apresentem grande número de nucleótidos ou 
proteínas comuns.
Origem das células eucarióticas
Teoria autogenética
http://www.curlygirl.no.sapo.pt/evolucao.htm#bioquimicos
http://www.curlygirl.no.sapo.pt/evolucao.htm#bioquimicos
http://www.curlygirl3.no.sapo.pt/index.htm
http://www.curlygirl3.no.sapo.pt/index.htm
http://www.curlygirl.no.sapo.pt/origem.htm
http://www.curlygirl.no.sapo.pt/monera.htm
A Teoria da Endossimbiose, criada por Lynn Margulis, propõe que 
organelas ou organóides, que compõem as eucélulas tenham surgido como 
conseqüência de uma associação simbiótica estável entre organismos. Esta 
teoria postula que os cloroplastos e as mitocôndrias (organelas celulares) dos 
organismos eucariontes (com um verdadeiro núcleo celular) têm origem num 
procarionte autotrófico – provavelmente um antepassado das cianobactéria 
atuais - que viveu em simbiose dentro de outro organismo, também unicelular, 
mas provavelmente de maiores dimensões, obtendo assim proteção e 
fornecendo ao hospedeiro a energia fornecida pela fotossíntese.
A principal implicação da endossimbiogênese é a de que os eucariotas 
são, de fato, quimeras produzidas pela combinação de diversos genomas de 
procariontes. Esta teoria é apoiada por várias similaridades estruturais e 
genéticas como, por exemplo, o fato dos cloroplastos primários das plantas 
conterem clorofila b e os das algas vermelhas e glaucophyta conterem 
ficobilinas. Por outro lado, a análise do genoma de alguns destas organelas 
mostra a sua origem de outros organismos. Outros tipos de algas possuem 
cloroplastos que provavelmente têm origem numa endossimbiose secundária 
(como as atuais zooxantelas simbiontes dos corais) ou por ingestão dum 
organismo com aquelas organelas. Atualmente, também se verificam 
associações de simbiose entre bactérias e alguns eucariontes.
A idéia de que a célula eucariótica é um conjunto de microorganismos foi 
pela primeira vez sugerida na década de 1920 pelo biólogo norte-americano 
Ivan Wallin, mas a teoria da origem Endossimbiótica das mitocôndrias e 
cloroplastos só foi formulada por Lynn Margulis da Universidade de 
Massachusetts - Amherst em 1981, com a publicação do seu ensaio Symbiosis 
in Cell Evolution (“Simbiose na Evolução das Células”) onde ela sugeriu que as 
células eucarióticas nasceram como comunidades de organismos em 
interação, que se uniram numa ordem específica. Os elementos procarióticos 
poderiam ter entrado numa célula hospedeira, quer por ingestão, quer como 
um parasita. Com o tempo, os elementos originais teriam desenvolvido uma 
interação biológica mutuamente benéfica que, mais tarde, se tornou numa 
simbiose obrigatória.
Margulis também sugeriu que o flagelo e cílio das células eucarióticas 
pode ter tido origem numa espiroqueta endossimbiótica, mas aquelas 
organelas não contêm DNA e não têm similaridades ultra estruturais com os 
dos procariotes; por estas razões, aquela idéia não tem grande apoio na 
comunidade científica. A mesma autora sugeriu ainda que as relações 
simbióticas são uma das principais forças no processo evolutivo, tendo 
afirmado (em Margulis e Sagan, 1996) que "Os seres vivos não ocuparam o 
mundo pela força, mas por cooperação" e considera incompleta a teoria de 
Darwin de ser a competição a principal força na evolução.
Christian de Duve (premiado com o Prêmio Nobel Medicina, em 1974) 
considera que os peroxissomas podem ter sido os primeiros endossimbiontes, 
que permitiram às células adaptar-se à quantidade crescente de oxigênio 
molecular na atmosfera da Terra, no entanto, como estes organelas também 
não possuem DNA, esta teoria é considerada especulativa e sem bases 
sólidas. Provas da origem endossimbionte das mitocôndrias e cloroplastos
Os seguintes fatos provam que as mitocôndrias e cloroplastos tiveram origem 
em bactérias endossimbionte:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Peroxissoma
http://pt.wikipedia.org/wiki/1974
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nobel_de_Medicina
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A9mio_Nobel
http://pt.wikipedia.org/wiki/Christian_de_Duve
http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_de_Darwin
http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_de_Darwin
http://pt.wikipedia.org/wiki/Evolu%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte
http://pt.wikipedia.org/wiki/DNA
http://pt.wikipedia.org/wiki/Espiroqueta
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%ADlio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Flagelo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Interac%C3%A7%C3%A3o_biol%C3%B3gica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Parasita
http://pt.wikipedia.org/wiki/1981
http://pt.wikipedia.org/wiki/Massachusetts
http://pt.wikipedia.org/wiki/Lynn_Margulis
http://pt.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos_da_Am%C3%A9rica
http://pt.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9cada_de_1920
http://pt.wikipedia.org/wiki/Microorganismohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Eukaryota
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ingest%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Coral
http://pt.wikipedia.org/wiki/Zooxantela
http://pt.wikipedia.org/wiki/Alga
http://pt.wikipedia.org/wiki/Genoma
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ficobilina&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Glaucophyta&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rodophyta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Clorofila
http://pt.wikipedia.org/wiki/Plantae
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte
http://pt.wikipedia.org/wiki/Genoma
http://pt.wikipedia.org/wiki/Quimera
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fotoss%C3%ADntese
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hospedeiro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Unicelular
http://pt.wikipedia.org/wiki/Simbiose
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cianobact%C3%A9ria
http://pt.wikipedia.org/wiki/Antepassado
http://pt.wikipedia.org/wiki/Autotr%C3%B3fico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celular
http://pt.wikipedia.org/wiki/Eukaryota
http://pt.wikipedia.org/wiki/Organismo
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula
http://pt.wikipedia.org/wiki/Organelo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mitoc%C3%B4ndria
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cloroplasto
http://pt.wikipedia.org/wiki/Organismo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Simbiose
http://pt.wikipedia.org/wiki/Euc%C3%A9lula
http://pt.wikipedia.org/wiki/Organela
Tanto as mitocôndrias como os cloroplastos possuem DNA bastante 
diferente do que existe no núcleo celular e em quantidades semelhantes ao das 
bactérias; As mitocôndrias utilizam um código genético diferente do da célula 
eucariótica hospedeira e semelhante ao das bactérias e Archaea; 
Ambas organelas se encontram rodeados por duas ou mais membranas 
e a mais interna tem diferenças na composição em relação às outras 
membranas da célula e semelhanças com a dos procariotes; Ambas se formam 
por fissão binária, como é comum nas bactérias; em algumas algas, como a 
Euglena, os cloroplastos podem ser destruídos por certas substâncias químicas 
ou por ausência prolongada de luz, sem que isso afete a célula (que se torna 
heterotrófica); além disso, quando isto acontece, a célula não tem capacidade 
para regenerar os seus cloroplastos; 
Muito da estrutura e bioquímica dos cloroplastos, como por exemplo, a 
presença de tilacóides e tipos particulares de pigmentos, é muito semelhante 
aos das cianobactérias; análises filogenéticas de bactérias, cloroplastos e 
genomas eucarióticos também sugerem que os cloroplastos estão relacionados 
com as cianobactérias; 
A seqüência do DNA de algumas espécies sugere que o núcleo celular 
contém genes que aparentemente vieram do cloroplasto; 
Tanto as mitocôndrias como os cloroplastos possuem genomas muito 
pequenos, em comparação com outros organismos, o que pode significar um 
aumento da dependência destas organelas depois da simbiose se tornar 
obrigatória, ou melhor, passar a ser um organismo novo; 
Vários grupos de protistas possuem cloroplastos, embora os seus 
portadores forem, em geral, mais estreitamente aparentados com formas que 
não os possuem, o que sugere que, se os cloroplastos tiveram origem em 
células endossimbiontes, esse processo teve lugar múltiplas vezes, o que é 
muitas vezes chamado “endossimbiose secundária”. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Protista
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celular
http://pt.wikipedia.org/wiki/Filogenia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cianobact%C3%A9ria
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pigmento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tilac%C3%B3ide
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bioqu%C3%ADmica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Heterotr%C3%B3fica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Euglena
http://pt.wikipedia.org/wiki/Alga
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fiss%C3%A3o_bin%C3%A1ria
http://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana
http://pt.wikipedia.org/wiki/Organelo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Archaea
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_gen%C3%A9tico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bact%C3%A9ria
http://pt.wikipedia.org/wiki/DNA