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Unicelularidade multicelularidade
- 1. Evolução Biológica • Característicasque definem a células Capacidade de autoreprodução Membrana limitante selectiva DNA como molécula de armazenamento e transmissão de informação Presença de DNA e RNA Presença de proteínas como biocatalisadores
- 2. Evolução Biológica “Amaior divisão que existe no mundo vivo é entre seres procariontes e seres eucariontes” Células procarióticas – Bactérias e Cianobactérias Células eucarióticas – Protistas, Fungos, Plantas e Animais “Manifestamente a organização interna complexa das células eucarióticas sugere que estas apareceram depois das procariotas”
- 3. Células procarióticas -bactérias
- 4. Células procarióticas –cianobactérias
- 5. Células eucarióticas Paramécia
- 6. Procariontes versus Eucariontes CaracterísticasCélulas procarióticas Células eucarióticas Dimensões 1 a 2 m > 5 m Metabolismo Anaeróbio ou aeróbio Aeróbio ou anaeróbio facultativo Organização Sem membranas internas Com membranas internas interna Divisão celular Divisão binária (mitose) Mitose e meiose Organização Não formam estruturas São principalmente celular pluricelulares diferenciadas pluricelulares com diferenciação de células Sistema Cromossoma circular; DNA Cromossomas lineares; genético sem histonas DNA com histonas Citoesqueleto Ausente Presente
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- 9. Evolução biológica A vida terá evoluído a partir de organismos simples, os procariontes dos quais terão surgido os eucariontes As hipóteses autogénica e endossimbiótica apresentam modelos explicativos desta evolução
- 10. Origem dos Eucariontes Hipóteseautogénica Esta teoria considera que a célula procariótica terá sofrido sucessivas invaginações da membrana plasmática com posterior especialização.
- 11. Hipotese autogénica -controversias • Pressupõe uma estrutura idêntica para o material genético do núcleo e dos organelos (sobretudo das mitocôndrias e dos cloroplastos). Tal não se verifica. O material genético destes organelos apresenta, geralmente, uma maior semelhança com o das bactérias autónomas, do que com o material genético presente no núcleo. Não existem formas intermédias deste modelo evolutivo que supostamente teria demorado milhares de anos
- 12. Origem dos Eucariontes Hipótese endossimbiótica A célula eucariótica terá surgido de uma associação simbiótica de diversas células procarióticas Lynn Margulis
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- 14. Princípios do Modelo Endossimbiótico 1- Uma célula procariótica capturava outras que sobreviviam no seu interior estabelecendo relações simbióticas com ela; 2- As relações tornavam-se permanentes com interdependência estável entre as células; 3- As células hóspedes constituíram-se como organelos da célula hospedeira, formando-se células eucarióticas.
- 15. Fundamentos do Modelo Endossimbiótico ► As Mitocôndrias e cloroplastos: • Assemelham-se a bactérias na forma, tamanho e estrutura. • Produzem as suas membranas internas. • Dividem-se independentemente da célula • Contêm DNA em moléculas circulares não associado a proteínas • Os ribossomas são mais parecidos com os da célula procariótica. ► Actualmente a simbiose é relativamente vulgar no mundo vivo
- 16. Fundamentos do ModeloEndossimbiótico Exemplos de simbiose no mundo vivo: • Paramécias albergam algas verdes unicelulares • Nas fossas abissais mexilhões e vermes tubulares albergam bactérias • Cigarras albergam bactérias; nem as cigarras nem as bactérias se conseguem desenvolver isoladamente. Experiências laboratoriais: Amibas infetadas com bactérias, de uma maneira espontânea, têm dificuldades em se desenvolver (e muitas morrem). Após 5 anos em cultura aparecem amibas que recuperam completamente a viabilidade. As bactérias deixam de ser parasitas da amiba e passam a ter um papel de simbiontes.
- 17. Os cloroplastos eas mitocôndrias possuem dimensões semelhantes aos procariontes atuais, sendo capazes de se dividir autonomamente; São organitos com material genético próprio que é semelhante ao bacteriano; Os cloroplastos e mitocôndrias são capazes de sintetizar as suas próprias proteínas; Existem muitos genes de origem bacteriana encontrados nos organismos eucariontes.
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- 19. A relação superfícievolume requer dimensões reduzidas ou metabolismo reduzido Acetabulária - Alga unicelular com metabolismo reduzido ( diminuição da necessidade de trocas com o meio )
- 21. Unicelularidade e multicelularidade Oestudo de situações de procariontes agregados revelou que um conjunto de procariontes nunca funcionará como uma entidade multicelular, Parece haver a obrigatoriedade da presença de células eucarióticas para o desenvolvimento da multicelularidade.
- 22. Origem da Multicelularidade Oseucariontes, seres maiores, reuniam diversas capacidades na mesma célula e competiam entre si pelo alimento e pelo espaço. A crescente competição levaria ao aparecimento de uma nova classe de seres vivos – os organismos multicelulares. De facto, a associação entre alguns seres unicelulares poderá ter sido vantajosa neste ambiente de competição. Os organismos multicelulares terão surgido na Terra há cerca de 500 M.a.
- 23. Origem da multicelularidade Osancestrais dos organismos multicelulares seriam simples agregados de seres unicelulares que formavam estruturas designadas colónias. Inicialmente todas as células da colónia desempenhavam a mesma função. Ao longo do tempo algumas células ter-se-ão especializado em determinadas funções. A diferenciação celular e especialização, em que se verifica a interdependência funcional e estrutural das células, ter-se- á acentuado no decurso da evolução, originando seres multicelulares.
- 24. Para ultrapassar asadversidades do meio, organismos da mesma espécie estabelecem relações funcionais entre si – as colónias. Pensa- se que estas relações e a formação de colónias tenham estado na origem da multicelularidade.
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- 28. Formas coloniais Colónia comalguma especialização Libertação de colónias filhas volvox
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- 30. Vantagens da multicelularidade Grandediversidade de formas com adaptação a diferentes ambientes. Aumento de tamanho sem comprometer a eficácia das trocas com o meio externo. Maior especialização Maior independência em relação ao meio externo com manutenção do meio interno.