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10 unicelularidade e multicelularidade
- 1. UNICELULARIDADE E MULTICELULARIDADE MARGARIDA BARBOSA TEIXEIRA
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- 4. Origem dos procariontes 4 Possível evolução biológica
- 5. Origem dos eucariontes 5 Possível evolução biológica Seres Procariontes Hipótese Autogénica ???? Hipótese Endossimbiótica ???? Seres Eucariontes
- 6. Origem dos eucariontes Hipótese Autogénica 6 Hipótese Autogénica
- 7. Origem dos eucariontes Hipótese Autogénica 7 A célula procariótica terá sofrido invaginações sucessivas da membrana plasmática com posterior especialização. Numa fase inicial, as células desenvolveram sistemas endomembranares resultantes de invaginações da membrana plasmática: algumas dessas invaginações armazenavam o DNA, formando um núcleo, outras invaginações evoluíram no sentido de produzir organelos semelhantes ao retículo endoplasmático. Posteriormente, algumas porções do material genético abandonaram o núcleo e evoluíram sozinhas no interior de estruturas membranares. formaram-se organelos como as mitocôndrias e os cloroplastos.
- 8. Origem dos eucariontes Hipótese Autogénica 8 Hipótese Autogénica Os eucariontes resultaram da evolução gradual dos procariontes Crítica Esta hipótese parte do princípio errado de que o material genético do núcleo e dos organelos, nomeadamente das mitocôndrias e dos cloroplastos, tem uma estrutura e informação genética idêntica.
- 9. Origem dos eucariontes Hipótese Autogénica 9 Hipótese Endossimbiótica Existiam procariontes maiores e procariontes mais pequenos (sendo uns aeróbios e outros fotossintéticos). Os procariontes mais pequenos foram capturados pelos maiores, estabelecendo-se relações de simbiose entre eles. A cooperação entre os diferentes elementos foi tão eficaz que se tornaram dependentes uns dos outros e passaram a constituir organismos estáveis. Os procariontes hóspedes tornaram-se organelos da célula hospedeira: os cloroplastos ter-se-ão originado a partir da captura de procariontes semelhantes às cianobactérias atuais, portadoras de pigmentos fotossintéticos; as mitocôndrias terão resultado da captura de bactérias com eficiente capacidade respiratória.
- 10. Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica 10 Os eucariontes resultaram da evolução conjunta de vários procariontes que estabeleceram relações de simbiose entre si. Crítica Os adeptos desta hipótese não a conseguiram fundamentar.
- 11. Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica 11 Em 1967, Lynn Margulis, com o auxílio de dados obtidos através da utilização do microscópio eletrónico e sobre o DNA das mitocôndrias e dos cloroplastos, conseguiu fundamentar a hipótese endossimbiótica.
- 12. Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica 12 Semelhanças entre organelos (mitocôndrias e cloroplastos) e bactérias (procariontes): na forma, tamanho e estruturas membranares, na divisão - por bipartição, no material genético - DNA circular não associado a histonas, nos ribossomas - os ribossomas destes organelos são mais semelhantes (em tamanho e em características bioquímicas) aos dos procariontes do que aos das células eucarióticas na membrana interna - enzimas e sistemas de transporte.
- 13. Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica 13 Atualmente existem alguns casos de simbiose obrigatória entre eucariontes e bactérias Exemplo : A amiba Pelomyxa palustris embora não possua mitocôndrias necessita de viver em ambientes aeróbios. Possui, no seu interior, bactérias endossimbióticas que efetuam a respiração aeróbia. As bactérias também metabolizam ácido láctico que se acumula na amiba. Na ausência destas bactérias, a amiba morre devido à acumulação de ácido láctico.
- 14. Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica 14 Margulis afirma: “À parte as bactérias, todos os organismos, absolutamente todos, são o resultado da associação de vários organismos individuais, que se encontraram no passado longínquo, uniram-se por interesses mútuos, misturaram os seus genes, e deram lugar a organismos complexos cada vez mais vantajosos favorecendo a sua sobrevivência num ambiente em mudança.”
- 15. Origem dos eucariontes Hipótese Endossimbiótica 15 Conclusão Procariontes maiores estabeleceram relações de simbiose com procariontes menores, capazes de produzir energia capazes de produzir pela oxidação de compostos compostos orgânicos utilizando orgânicos, semelhantes às a energia luminosa, mitocôndrias atuais, semelhantes aos cloroplastos atuais, originando originando eucariontes aeróbios eucariontes fotossintéticos
- 16. Origem da multicelularidade 16 À medida que a célula aumenta de dimensões Diminui a razão entre a área e o volume A superfície não aumenta tanto como o volume Reduzida superfície de membrana para realizar trocas Trocas lentas O metabolismo celular não pode aumentar Necessidade de divisão Multicelularidade
- 17. Origem da multicelularidade 17 O aumento do número de células no mesmo volume Aumento da razão entre a área e o volume Aumento da superfície de trocas Aumento do metabolismo celular
- 18. Origem da multicelularidade 18 Seres eucariontes unicelulares Reprodução Competição Vários unicelulares unidos Agrupam-se para vencer Colónias de unicelulares eucariontes Inicialmente todas as células da colónia desempenhavam a mesma função Algumas das células especializaram-se em determinadas funções Surge a diferenciação celular Seres eucariontes multicelulares
- 19. Origem da multicelularidade 19 Colónias (de unicelulares) sem especialização Colónias - seres da mesma espécie que estabelecem ligações estruturais entre si. Gonium, Endorina e Pandorina são colónias de algas atuais, em que todas as células desempenham a mesma função: deslocação, produção de alimento, reprodução, …
- 20. Origem da multicelularidade 20 Colónias (de unicelulares) com especialização Volvox - colónia esférica de algas biflageladas (50 a 50000) unidas por prolongamentos citoplasmáticos e bainhas gelatinosas, formando uma esfera oca.
- 21. Origem da multicelularidade 21 As células são todas semelhantes. A diferenciação só ocorreu para formar células reprodutoras. A reduzida especialização não permite considerar volvox um ser pluricelular. Admite-se que os seres coloniais (semelhantes ao volvox atual) podem ter estado na origem dos seres pluricelulares
- 22. Vantagens da multicelularidade 22 A multicelularidade permitiu: A ocorrência de mecanismos de regulação que conduziram à diferenciação celular e consequentemente à evolução dos seres vivos; A sobrevivência de seres de maiores dimensões (mantendo uma razão área/volume ideal para a realização de trocas); nestes surgiram células ou órgãos especializados na realização das trocas; A diminuição da taxa metabólica, pois a especialização permitiu uma utilização de energia mais eficaz. Maior diversidade de formas que possibilitou a adaptação a diferentes ambientes. Maior independência em relação ao meio ambiente (os sistemas de órgãos contribuíram para a manutenção do meio interno em condições favoráveis à vida).