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Organização e diversidade celular: procariotos e eucariotos Biologia Celular e Genética - Ludimila Marzochi Desenvolvimento dos primeiros seres vivos Lembram da nossa primeira aula (Origem da Vida)? Coacervados: precursores dos primeiros seres vivos Os coacervados ainda não eram seres vivos. No entanto, continuaram a se colidir e reagir durante muito tempo. Um coacervado pôde ao acaso atingir certa complexidade obtendo a capacidade de duplicação. Diversidade biológica Provavelmente o primeiro ser vivo... Este ser vivo deu origem a toda a diversidade biológica existente do planeta Terra! ➢ Apresentava o corpo formado por uma única célula ➢ Essa célula era estrutural e funcionalmente muito simples ➢ Não apresentava núcleo Diversidade Filogenética 3 Domínios: Bacteria; Archaea; Eukarya 6 Reinos: Eubacteria; Archaebacteria; Protista; Plantae; Fungi; Animalia Organismos multicelulares Diversidade Filogenética Diversidade celular TODAS as células possuem membrana plasmática. TODAS as células possuem citoplasma. TODAS as células possuem material genético. NEM TODAS as células possuem núcleo. NEM TODAS as células possuem organelas. Divisão PROCARIOTOS EUCARIOTOS PROCARIOTOS ➢ Células mais primitivas, apresentam organização mais simples: provavelmente os primeiros seres vivos; ➢ Sem núcleo organizado/individualizado: material genético fica disperso dentro do citoplasma; ➢ Sem organelas membranosas, como retículo endoplasmático, complexo de Golgi, mitocôndria, entre outras; ➢ Presença de ribossomos, estruturas necessárias para a síntese de proteínas; ➢ Organismos geralmente unicelulares; ➢ DNA geralmente circular, sem proteínas associadas Do grego: pro = antes, primitivo; karion = núcleo. “Antes do núcleo” Procariotos Bactérias ArqueasCianobactérias (antigas algas azuis ou cianofíceas) Domínio Bacteria Domínio Archaea ‘Professora, mas e o Reino Monera??’ O termo "Monera" na classificação atual encontra-se obsoleto. Seus integrantes foram divididos entre os domínios Bacteria e Archaea. Menores organismos do planeta (desconsiderando vírus): 0,5 a 5 μm Quase todos possuem parede celular de peptidoglicano (carboidratos + peptídeos) envolvendo a membrana Citoplasma (hialoplasma): DNA circular, plasmídios, ribossomos e grãos de glicogênio (armazenamento de energia) Anexos: flagelos (locomoção) e fímbrias (adesão à outras células) Procariotos Flagelo Fímbrias As bactérias, além de apresentarem o DNA principal, podem ter uma molécula de DNA menor, denominada plasmídeo. O plasmídeo pode conter genes que conferem resistência a antibióticos e pode ser transferido de uma bactéria para outra em mecanismos de recombinação gênica. DNA circular e plasmídios Procariotos Procariotos - Diversidade morfológica EUCARIOTOS Do grego: eu = verdadeiro; karion = núcleo. “Núcleo verdadeiro” ➢ Surgimento há cerca de 2,5 bilhões de anos; ➢ Estrutura celular mais complexa ➢ Primeira célula eucariótica teria surgido a partir de uma procariótica sem parede celular, ou que teria perdido posteriormente, e passou a desenvolver dobramentos da membrana, dando origem ao núcleo e algumas organelas ➢ Possuem envelope nuclear (anteriormente denominado de envoltório nuclear ou carioteca) ao redor do material genético; ➢ Nítida separação entre citoplasma e núcleo ➢ Membrana plasmática (mesmas função e composição da membrana plasmática de células procarióticas); ➢ Presença de organelas membranosas; ➢ Moléculas de DNA com extremidades; ➢ Presença de nucléolo; Eucariotos Atualmente a maioria dos seres vivos que conhecemos são organismos eucariontes Eucariotos Importância do núcleo: semi-isolamento seletivo de atividades metabólicas do material genético celular (principalmente síntese proteica), regulação molecular complexa destes processos metabólicos. TODAS as células EUCARIOTAS possuem núcleo. TODAS as células EUCARIOTAS possuem mitocôndrias. NEM TODAS as células EUCARIOTAS possuem cloroplastos. NEM TODAS as células EUCARIOTAS possuem parede celular. Divisão CÉLULAS ANIMAIS CÉLULAS VEGETAIS * Há algumas exceçõesEucariotos Teoria da Endossimbiose ➔ Foi proposta pela primeira vez na década de 60 pela microbiologista americana Lynn Margulis “A teoria endossimbiótica serial propõe que a evolução da célula eucariótica envolveu a incorporação de vários endossimbiontes, que perderam sua autonomia e se tornaram organelas.” Teoria da Endossimbiose ➢ Segundo esta teoria, há milhares de anos atrás, as mitocôndrias e os cloroplastos das células eucariontes teriam sido organismos procariontes de vida livre. Estes organismos foram então englobados (através do processo de endocitose) por células maiores com as quais estabeleceram uma relação de simbiose. As mitocôndrias seriam o resultado da endocitose de procariontes aeróbios e os cloroplastos de procariontes fotossintetizantes (possivelmente cianobactérias). Desta forma, forneceriam energia à célula hospedeira, enquanto esta os protegeria do meio externo. Associação benéfica para ambos os organismos! - Simbiose mutualística Teoria da Endossimbiose Principais evidências: mitocôndrias e cloroplastos têm DNA próprio, que se replica independentemente do DNA nuclear, possuem ribossomos similares aos de procariontes. Teoria da Endossimbiose Bactéria aeróbica heterotrófica (simbiose mutualistica) Cianobactéria (simbiose mutualística) Mitocôndria Cloroplasto Eucariotos Protista Plantae Domínio Eukarya Fungi Animalia Célula vegetal Célula animal Célula Animal ➔ Existem diversos tipos de célula animal, que diferem entre si na forma e na função, mas elas podem ser representadas por um modelo genérico *Representação de uma célula animal genérica Célula Animal ➔ Membrana plasmática, núcleo (DNA associado à proteínas denominadas histonas) e citoplasma; ➔ Organelas: retículos endoplasmáticos (RE) liso e rugoso, complexo de Golgi, mitocôndrias, ribossomos, lisossomos, peroxissomos e centríolos Estruturas e organelas também presentes em células vegetais! - Com exceção dos centríolos, os quais não estão presentes em Gimnospermas e Angiospermas. Célula Vegetal A célula vegetal compartilha a maioria das estruturas encontradas na célula animal, mas possui estruturas exclusivas, são elas: ➔ Parede celular rígida envolvendo a membrana constituída de celulose, lignina e suberina, - proteção e sustentação mecânica ➔ Cloroplastos: orgânulos membranosos que contém DNA e pigmentos (clorofila) - fotossíntese ➔ Vacúolo: armazenamento de água, sais, açúcares e minerais ➢ Ausência de centríolos nas células de plantas que produzem sementes ➢ A existência de peroxissomos e lisossomos na célula vegetal é controversa, pois as funções que eles exercem na célula animal são desempenhadas por vesículas derivadas do vacúolo Célula Vegetal Célula Vegetal Célula vegetal - Microscópio óptico Resumo das funções das organelas Perguntas?
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