O documento discute as teorias científicas da origem da vida e da evolução celular. Apresenta a teoria do "Mundo do RNA" onde moléculas de RNA autorreplicantes teriam sido as primeiras formas de vida. Também discute o surgimento das membranas fosfolipídicas e do DNA, que proporcionaram maior estabilidade genética e complexidade celular. Por último, aborda a evolução das células procariontes para as eucariontes, com maior compartimentalização e especialização de estruturas.

1. BIOLOGIA CELULAR
TEORIA GERAL DA BIOLOGIA CELULAR
“TODA SER VIVO É COMPOSTO DE CÉLULA E TODA CÉLULA ORIGINA-SE DE OUTRA CÉLULA”
MAS COMO SE ORIGINOU A CÉLULA ANTES DE EXISTIR UMA OUTRA?
Há várias formas de interpretar a origem da vida, uma delas é a religiosa e a outra, a científica. Ambas são válidas, pois são
sistemas cognitivos diferentes: um envolve crença e o outro método científico e evidências.
Neste curso vamos adotar as teorias científicas.
http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI3834944-EI8147,00.htmlhttp://www.reidaverdade.net/origem-da-vida-teorias-biologia-humana-resumo.html
?ou?

2. HISTÓRICO
4 Bilhões de Anos Atrás - Surgimento da Vida na Terra (procariontes)
2 Bilhões de Anos Atrás – Primeiros Eucariontes
700 Milhões de Anos Atrás – Organismos Multicelulares (explosão de formas e tipos de seres vivos)
HISTÓRICO:
-Há mais de 2.000, Aristóteles – ABIOGÊNESE
-Até o século XIX, Cristianismo – CRIACIONISMO, “GERAÇÃO ESPONTÂNEA”
- 1668 (século XVII) Francesco Redi – naturalista, filósofo e poeta – PRIMEIRA EXPERIÊNCIA CIENTÍFICA
UTILIZANDO UM GRUPO CONTROLE E REPLICATAS DO EXPERIMENTOS.
-Século XVIII – volta a discussão sobre a Origem da vida (Experimentos de Nedham e Spallanzani)

4. SÍNTESE PRÉ-BIÓTICA

5. SÍNTESE PREBIÓTICA
Experimento de Stanley Miller
Composição Química da Atmosfera
1. Vapor d’ água
2. Amônia – fonte de Nitrogênio
3. Metano – fonte de carbono
4. Hidrogênio
5. Sulfeto de Hidrogênio
6. Gás Carbônico
SÍNTESE PREBIÓTICA:
Moléculas orgânicas inclusive
aminoácidos (ácido aspártico,
alanina, ácido acético, glicina, ácido
lático, urea etc).
Criticado na época, mas depois reconhecido mundialmente.

6. CONDIÇÕES QUE PROPORCIONARAM O ACÚMULO DE COMPOSTOS DE CARBONO
(ORGÂNICOS) – Caldo Primordial ou Coacervados nos “Oceanos” e “Lagoas” primitivos
1. Tamanho da Terra
2. Tempos de duração da Síntese Prebiotica – 2 Bilhões de Anos
3. Ausência de Oxigênio
PARECIMENTO DE MOLÉCULAS AUTODUPLICANTES NA CONDIÇÃO PREBIÓTICA
1. RNA com atividade enzimática, servindo como molde para formação de outras moléculas
(capaz de catalisar reações: autoduplicação, duplicação de outros RNAs, tradução de
proteínas).
2. Seleção natural (competição) de moléculas, o sucesso depende da fidelidade e velocidade
com que cada cópia é feita e também da estabilidade molecular dessas copias.
3. Apesar da estrutura dos nucleotídeos poder acumular informação genética e ser capaz de
autorreplicarão, suas habilidades catalíticas são limitadas em comparação com as dos
polipeptídios – Na fase prebiotica começa a pressão seletiva de RNAs capazes de produzir
polipeptídios que vão auxiliar a sua replicação e a fabricação desses polipeptídios.

7. O APARECIMENTO DAS MEMBRANAS FOSFOLIPÍDICAS E SUA IMPORTÂNCIA EVOLUTIVA
Significado evolutivo da compartimentalização do RNA. Em uma
mistura de diferentes tipos de RNAs autorreplicastes capazes de
influenciar a síntese de proteínas, qualquer forma de RNA com maior
valor adaptativo que seja capaz de catalisar a formação de
polipeptídios mais eficazes no meio prebiotico deve compartilhar
essas proteínas com os RNAs vizinhos sem essa propriedade. Se
envolvidos por um compartimento (membrana) essa proteína é usada
somente por este RNA. ORIGEM DO EGOÍSMO!

13. "Mundo do RNA" (RNA world) foi feita por Walter Gilbert em 1986
Em biologia evolutiva, toda hipótese ou teoria NECESSITA de representantes contemporâneos homoplásicos
aos ancestrais. Evidências do surgimento do RNA como primeira molécula precursora: as ribozimas, os
viroides e os virusoides são considerados “fósseis moleculares” do Mundo do RNA.
http://images.slideplayer.com.br/6/1671014/slides/slide_19.jpg

14. O APARECIMENTO DO DNA E SUA IMPORTÂNCIA EVOLUTIVA
Significado evolutivo do surgimento do DNA.
1. Toda a informação genética das células atuais estão contidas
numa molécula de DUPLA FITA de DNA, cujos pares de bases são
complementares. Essa estrutura torna o DNA mais robusto e
ESTÁVEL que o RNA. A estrutura do DNA torna o processo de
replicação mais fácil e permite um maior controle no reparo de sua
estrutura. O DNA permitiu o aumento da complexidade celular por
ser capaz de acumular e transmitir maior quantidade de
informação genética devido a sua maior estabilidade química do
que o RNA.
2. O DNA é transcrito em RNA de forma semelhante ao sistema do
RNA catalítico, pelo principio de complementaridade de pares de
bases (molde ou “template”).
3. O RNA de fita única (menos estável), uma vez transcrito, guia a
síntese de proteínas (RNAm, RNAt e RNAr)
4. A teoria evolutiva mais aceita atualmente: o RNA precedeu o DNA
durante o processo evolutivo, tendo dupla função, guardião da
informação genética e das propriedades catalíticas. Durante o
processo evolutivo o DNA assumiu a função de depositário da
informação genética, as proteínas assumiram a função de
principais elementos catalisadores dos processos de duplicação,
transcrição e tradução. O RNA manteve a função primitiva (menos
derivada) intermediária conectando estes dois processos.
Dogma Central da Biologia Molecular – Modificado com a descoberta da transcriptase reversa!!!

15. FASE BIÓTICA – SURGIMENTO DAS PRIMEIRAS CÉLUAS
1. PROCARIONTES HETEROTRÓFICOS ANAERÓBIOS – UTILIZAVAM COMO FONTE
ALIMENTAR AS SUSTÂNCIAS PRODUZIDAS PELA SÍNTESE PRÉBIÓTICA NO CALDO
PRIMORDIAL E COASERVADOS.
2. SURGIMENTO DE CÉLULAS CAPAZES DE SINTETIZAR COMPOSTOS ORGÂNICOS QUE
GUARDAM GRANDE ENERGIA ATRAVÉS DE SUAS LIGAÇÕES QUÍMICAS, UTILIZANDO A
LUZ SOLAR E LIBERANDO OXIGÊNIO. PROCARIONTES AUTOTRÓFICOS: SURGIMENTO DA
FOTOSSÍNTESE E DA CAMADA DE OZÔNIO.
2. SURGIMENTO DAS CÉLULAS AUTOTRÓFICAS AERÓBIAS. SELEÇÃO NATURAL
FAVORECEU ESTE TIPO DE CÉLULA DEVIDO AO PROCESSO DE RESPIRAÇÃO AERÓBIO
SER MAIS EFICIENTE (36 MOLÉCULAS DE ATP) E DEVIDO AO CONSUMO DE OXIGÊNIO,
EVITANDO A FORMAÇÃO DE RADICAIS LIVRES DELETÉRIOS À CÉLULA.
3. SURGIMENTO DAS CÉLULAS EUCARIONTES - 700 MILHÕES DE ANOS ATRÁS.

16. FASE BIÓTICA – SURGIMENTO DO MUNDO COMO O CONHECEMOS HOJE!

18. ORIGEM DAS CÉLULAS EUCARIONTES – COMPARTIMENTALIZAÇÃO AUMENTA A EFICIÊNCIA DOS PROCESSOS
CELULARES – DIVERSIFICAÇÃO DOS TIPOS CELULARES
SIMBIOSE

19. Tardigrada: Eutardigrada: Parachaela: Macrobiotidae

20. Todos os seres vivos possuem
um ancestral comum!
O homem representado no
topo desse esquema chama-se
“antropocentrismo”
Após a origem da primeira
célula eucarionte, ocorreu uma
explosão de formas de vida na
Terra.
As quais, por vários fatores, a
espécie humana extinguiu ou
está extinguindo.

22. ALBERTS, B., BRAY, D., JOHNSON, A., LEWIS, J., RAFF, M.; ROBERTS, K.; WALTER, P.
Fundamentos da Biologia Celular. Uma Introdução à Biologia Molecular da Célula.
Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 1999, 757p.
ALBERTS, JOHNSON, A., LEWIS, J., RAFF, M., ROBERTS, K., WALTER, P. Molecular
Biology of the Cell. 4th. ed. New York: Garland Publishing, 2002, 1463p.
DE ROBERTIS JUNIOR, E.M.F., HIB, J.; PONZIO, R. Biologia Celular e Molecular. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2003, 413p.
JUNQUEIRA, L.C., CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 8ª ed. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2005. 332p.
LODISH, H.; BERK, A. MATSUDAIRA, P., KAISER, C.A.; KRIEGER, M.; SCOTT, M.P.;
ZIPURSKY, L.; DARNELL, J. Molecular Cell Biology. 5th ed. New York: W.H. Freeman,
2003, 1344p.
LEHNINGER, A.L., NELSON, D.L. COX, M.M. Princípios de Bioquímica. 2a. ed. São Paulo:
Sarvier, 1995. 839p.
BIBLIOGRAFIA