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passando estas características para seus descendentes que igualmente se tornaram bem adaptadas. Em contrapartida, a Terra, através das rochas calcárias tentam remover o oxigênio da atmosfera produzido pelas cianobactérias na forma de carbonato de cálcio. Minerais como o ferro começam a ser oxidados e começa a aparecer a ferrugem na superfície do planeta. 2 Uma das maneiras de mediar a quantidade de oxigênio da Terra primitiva baseia-se na quantificação de ferro oxidado nos estratos sedimentares do período. Com o aumento da quantidade de oxigênio na atmosfera e diminuição de gás carbônico, organismos como as arqueas se confinaram em lugares se m a presença de oxigênio livre, como as fossas hidrotermais. Outros organismos desenvolveram adaptações para carreá-lo para fora da célula após sua utilização (heterotróficos). A origem das plantas tem estreita relação com as cianobactérias, haja visto o cloroplasto ter sido incorporado às células das plantas, similarmente o que ocorreu com a mitocôndria nas células animais. (Teoria da endossimbiose) A importância da fotossíntese Um dos processos mais importantes da natureza. Através dele as plantas sintetizam energia para si e ao mesmo tempo disponibilizam a mesma direta ou indiretamente para outros organismos. Cianobactérias atuais Hoje as cianobactérias são encontradas nos mais variados ambientes, desde oceanos à desertos. Um bom exemplo são os estromatólitos que são compostos por camadas de cianobactérias, poeira e argila. Outras bactérias importantes Grupos de bactérias importantes no cotidiano: a. Enterobactérias: Grupo de bacilos Gram-negativos incluindo decompositores de matéria orgânica em decomposição, como a Escherrichia coli. Esta bactéria também está presente em nosso trato intestinal e sua falta pode causar transtornos e deficiências de vitaminas. No entanto, algumas de suas linhagens são patogênicas. b. Fermentadoras: produtoras de ácido lático, que é o produto final de seu metabolismo de fermentação de açucares. Estão presentes em matéria vegetal em decomposição, no leite e sem seus derivados. c. Clostrídias: Uma de suas espécies Clostridium tetani, são bacilos patogênicos responsável pelo tétano. Outra causadora do botulismo é a Clostridium botulinum. 1 LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – CEDERJ - UENF SEGUNDO PERÍODO DISCIPLINA: Diversidade dos Seres Vivos Resumo: Aula 12 – Origem da célula eucarionte As células procariontes de bactérias e de arqueas não possuem núcleo definido, ficando o material genético no citoplasma, ao contrária das células eucarióticas. As células procarióticas além de serem menores que as eucarióticas, possuem um único cromossomo circular solto no citoplasma. Os registros fósseis evidenciam que os primeiros eucariontes datam de 1,8 bilhões de anos, enquanto os procariontes datam de 3,5 bilhões de anos. Desta forma, o sentido da evolução partiu dos procariontes para os eucariontes. A teoria mais aceita hoje quanto a origem da célula eucariótica é a da endossimbiose serial ou SET. Segundo Lynn Margulis a célula eucarionte se originou da fusão de uma arquea (Thermoplasma) e de uma bactéria (espiroqueta), formando uma célula flagelada. A citose é outra teoria que tenta explicar o aparecimento do núcleo. No processo de citose, a membrana celular se dobra para dentro formando um vacúolo. Este processo é similar ao da fagocitose, onde a célula absorve uma partícula sólida e forma um vacúolo em seu interior. Devido a estes processos, o núcleo poderia ter se originado de um desse vacúolos. No entanto, as bactérias atuais não fazem fagocitose devido a sua parede celular rígida, ocorrendo o mesmo com as cianobactérias que apesar não possuírem parede celular, possuem uma membrana semirrígida. As arqueas e os eucariontes não possuem um ancestral comum com as bactérias. Neste cenário, os primeiros organismos possuíam parede celular, que aos poucos foi perdida nas linhagens posteriores que deram origem aos eucariontes e às arqueas. A perda da parede celular a princípio pode parecer um evento desvantajoso do ponto de vista evolucionista, pois existe a perda de uma estrutura de proteção. No entanto, como a seleção natural atua no presente e não considerando possibilidades futuras, uma das explicações para a perda da parede foi a possível capacidade de antigas bactérias desenvolveram a capacidade antibiótica de bloqueio da síntese da parede. Com a perda desta proteção, as mesmas se tornaram muito frágeis ao ficarem expostas ao meio externo, sendo extinta a imensa maioria. Dentre as diversas linhagens que perderam a parede celular, duas desenvolveram estratégias para lidar com esta fragilidade. A primeira delas foram as arqueas, que desenvolveram uma nova membrana rígida a base de pseudomureína. A segunda foi a dos eucariontes, que desenvolveram o citoesqueleto, dando sustentação a célula. Citoesqueleto e mitose O citoesqueleto foi fundamental no desenvolvimento dos eucariontes. É composto por duas classes complementares de moléculas que permite a célula manter sua forma na ausência de parede celular. 1. Filamentos de actina: resistem a forças que esticam. 2. Microtúbulos: resistem a forças que comprimem. O processo de mitose só foi possível devido a existência do citoesqueleto. Os procariontes como não possuem citoesqueleto, se dividem por divisão binária. O citoesqueleto além de ser responsável por movimentar elementos e partículas dentro da célula, também é responsável por guiar os cromossomos já duplicados para o meio da célula, separando em seguida as cromátides irmãs. 2 Organelas e energia Existem duas organelas especiais que possuem capacidade de auto replicação por possuírem seu próprio material genético, as mitocôndrias e os cloroplastos. Devido ao citado acima, acredita-se que ambas foram fagocitadas e não digeridas por organismos primitivos, sendo estabelecido desta forma uma relação simbiótica. Os eucariontes que não possuem mitocôndrias estão confinados em locais com lama ou como endossimbiontes de insetos, ou seja, com pouco ou nenhum oxigênio. Todas as plantas, os fungos e os animais possuem mitocôndrias. Entretanto, apenas algumas algas e plantas possuem cloroplastos. Assim, presume-se que as mitocôndrias já´ estavam presentes nas células quando a bactéria deu origem aos plastídios. Acredita-se que os plastídios tiveram origem através da endossimbiose de uma cianobactéria por um procarionte, que similarmente as mitocôndrias, não foram digeridas. Estudos de filogenia molecular apresentam evidências de que as mitocôndrias surgiram de bactérias roxas e os cloroplastos de cianobactérias. 1 LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – CEDERJ - UENF SEGUNDO PERÍODO DISCIPLINA: Diversidade dos Seres Vivos Resumo: Aula 13 – Protistas Os primeiros fósseis de eucariontes encontrados por paleontólogos são de protistas, e datam de pouco mais de um bilhão de anos. Hoje se pode distinguir cerca de 60 linhagens de eucariontes com base em sua organização celular. Os três reinos de eucariontes multicelulares (plantas, animais e fungos) evoluíram de diferentes linhagens protistas. Em sistemática, o reino dos protistas é chamado de "lata de lixo". Isso se deve por este grupo ser definido a base de exclusões. Haja visto a definição mais precisa de um protista ser: todos os eucariontes que não são plantas, não são animais e não são fungos. Devido ao supracitado, existe a dificuldade em onde traçar a linha divisória entre esses organismos unicelulares e os multicelulares. Alguns aspectos que poderiam classificar estes organismos se baseiam em: Em termos de ambiente:
