Universidade Federal do Espírito Santo
Centro Universitário Norte do Espírito Santo
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA
AULA 7
ORIGEM E ESTRUTURA DAS
CÉLULAS EUCARIÓTICAS
Profa. Karina Carvalho Mancini
Prof. Vander Calmon Tosta
CONTINUANDO DA AULA ANTERIOR...
ÚLTIMO
ANCESTRAL
COMUM
ORGANISMOS UNICELULARES
SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA)
SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE RIBOSSOMOS)
SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)
CONTINUANDO DA AULA ANTERIOR...
ÚLTIMO
ANCESTRAL
COMUM
ORGANISMOS UNICELULARES E MULTICELULARES
CÉLULAS COM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (NÚCLEO E CROMATINA)
CÉLULAS COM ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS MEMBRANOSAS
CÉLULAS COM FLEXIBILIDADE (SEM PAREDE CELULAR E COM CITOESQUELETO)
BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS
ORGANISMOS UNICELULARES
SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA)
SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE RIBOSSOMOS)
SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)
ORGANISMOS UNICELULARES E MULTICELULARES
CÉLULAS COM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (NÚCLEO E CROMATINA)
CÉLULAS COM ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS MEMBRANOSAS
CÉLULAS COM FLEXIBILIDADE (SEM PAREDE CELULAR E COM CITOESQUELETO)
EUCARIOTOS
SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...
COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA??
Hipótese cariogênica
Origem a partir de uma única linhagem celular (bactéria)
BACTÉRIA
PERDA DA
PAREDE
CELULAR
INVAGINAÇÃO
DE MEMBRANA
COMPARTIMENTALIZAÇÃO
DO DNA
SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...
COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA??
Hipótese endocariótica
Origem a partir de mais de uma linhagem celular por endosimbiose
BACTÉRIA
PERDA DE PAREDE
CELULAR E
ENDOCITOSE
SIMBIOSE E
ORIGEM DO
NÚCLEO
ARCHAEBACTÉRIA
Teoria mais aceita...
Genes de atuação citoplasmática semelhantes à genes de bactérias
Genes de atuação nuclear semelhantes à genes de archaebactérias
SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...
PERAÍ...
E AS CÉLULAS VEGETAIS QUE POSSUEM
PAREDE CELULAR?? COMO SÃO
EUCARIÓTICAS??
AH....
INICIALMENTE, AS ‘CÉLULAS VEGETAIS PRIMITIVAS’
NÃO POSSUIAM PAREDE CELULAR E REALIZAVAM
ENDOCITOSE!! COM A EVOLUÇÃO, ESSAS CÉLULAS
READQUIRIRAM A PAREDE CELULAR E PERDERAM A
CAPACIDADE DE ENDOCITOSE...
SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...
QUAIS AS VANTAGENS EVOLUTIVAS DE SE POSSUIR UM NÚCLEO?
 Compartimentalização do material genético (DNA)
 Proteção mecânica do material genético (movimentos e choques)
 Organização espacial do material genético
 Barreira seletiva entre núcleo/citoplasma
 Separação dos processos de transcrição e tradução
VAMOS ENTRAR NUM MUNDO MUITO PEQUENO...
µm = 0,001mm
nm = 0,000001mm
20mm
0,0000002mm
(2x10-7mm)
DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...
PRESENÇA DE NÚCLEO
MEMBRANA PLASMÁTICA
MITOCONDRIAS
CENTRÍOLOS
COMPLEXO DE
GOLGI
LISOSSOMO
NÚCLEO
PRESENÇA DE NÚCLEO
O QUE É O NÚCLEO??
DE QUE É FORMADO??
MEMBRANA
(envoltório nuclear)
DNA+PROTEÍNAS
(cromatina)
CROMATINA+RNAr
(nucléolo)
PRESENÇA DE NÚCLEO
MORFOLOGIA DO NÚCLEO
PRESENÇA DE NÚCLEO
MORFOLOGIA DO NÚCLEO
PRESENÇA DE NÚCLEO
MORFOLOGIA DO NÚCLEO
PRESENÇA DE NÚCLEO
MORFOLOGIA DO NÚCLEO
DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...
FORMAÇÃO DA CROMATINA
DNA+PROTEÍNAS
O QUE É O DNA??
DESOXIRIBOSE (PENTOSE)
+
GRUPO FOSFATO
+
BASES NITROGENADAS
(A-T; C-G)
FORMAÇÃO DA CROMATINA
FORMAÇÃO DOS CROMOSSOMOS
PROTEÍNAS
HISTONAS
PROTEÍNAS
HISTONAS
DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...
SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
DNA
Nucleotídeos
A
T
C
G
TRANSCRIÇÃO
U
A
G
C
RNA
SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
RNA mensageiro
BASES
(RNAm)
RNA ribossomal
(RNAr)
RIBOSE
RNA transportador
(RNAt)
SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
RNAt
RNAr
AMINOÁCIDOS
RIBOSSOMOS
RNAm
TRADUÇÃO
PROTEÍNA
Aminoácidos
SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
Do RNA à proteína:
O Código Genético
SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
EUCARIOTOS
Citoplasma
Núcleo
BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS
DNA
DNA
Citoplasma
Pré-RNAm
TRANSCRIÇÃO
TRANSCRIÇÃO
RNAm
TRADUÇÃO
RNAm
AAAA
Proteína
RNAm
TRADUÇÃO
Proteína
Porque sabemos que a vida teve um ancestral único comum?
Sete homologias universais que nos permitem
apontar uma ancestralidade única da vida...
O DNA é o material
genético em todos
organismos celulares
A tradução usa um
sistema de código
genético de três
nucleotídeos
O mecanismo de cópia do
DNA usa um mecanismo
de complementaridade de
bases em todos os
organismos celulares
O uso de ATP como fonte
primordial de energia para se
construir DNA e RNA é comum a
todos os organismos celulares
A transcrição usa a enzima
RNA polimerase com um
sistema catalítico
homologo em todos os
organismos celulares
Na tradução estão
envolvidos tRNAs,
mRNAs e ribossomos
Por fim, todos os
organismos apresentam
uma organização celular
DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
MEMBRANA
PLASMÁTICA
DNA
PAREDE
CELULAR
FLAGELO
RIBOSSOMOS
NOS PROCARIOTOS
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
NOS EUCARIOTOS
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
NOS EUCARIOTOS
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO LISO
RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
 Síntese de lipídios
 Síntese de hormônios esteróides
 Destoxificação
 Síntese protéica
 Modificações de proteínas
 Contração muscular
COMPLEXO DE GOLGI
 Modificação de proteínas e lipídios
 Síntese de polissacarídios
Vegetais – elementos da parede celular
Animais – elementos da matriz extracelular
 Seleção, direcionamento, distribuição e transporte desses compostos
PEROXISSOMOS
 Degradação de peróxido de
hidrogênio (água oxigenada)
à oxigênio molecular e água
 Metabolismo de lipídios
 Degradação de ácido úrico
(alguns mamíferos e répteis)
 Fotorrespiração (plantas)
LISOSSOMOS
 Digestão intracelular
Fagocitose ou Pinocitose
Digestão de organelas e
macromoléculas danificadas
ou em alta concentração
Jejum prolongado
VACÚOLO
 Regulação do tamanho celular
 Osmorregulação
 Compartimento de degradação e digestão
 Estocagem de nutrientes e sub-produtos celulares
RIBOSSOMOS
 Síntese protéica
CITOESQUELETO
MICROTÚBULOS
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
MICROFILAMNTOS DE ACTINA
 Manutenção da forma celular
 Alteração da forma celular
Ancoragem e transporte de organelas e vesículas
 Segregação dos cromossomos na divisão celular
 Resistência mecânica
 Locomoção celular
 Formação de cílios, flagelos, microvilosidades, pseudópodes
MITOCÔNDRIAS
 Respiração celular
Aproveitamento da energia
das ligações da glicose
para a produção de ATP
CLOROPLASTOS
 Fotossíntese
Aproveitamento da energia
luminosa para a produção de
glicose
ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS
CÉLULA EUCARIOTA
PRIMITIVA
NÚCLEO
ENDOCITOSE SIMBIÓTICA
MITOCÔNDRIAS
BACTÉRIA AERÓBICA
ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS
CÉLULA EUCARIOTA
PRIMITIVA
ENDOCITOSE SIMBIÓTICA
BACTÉRIA
FOTOSSINTETIZANTE
CLOROPLASTOS
EVIDÊNCIAS DA ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS
 Possuem DNA circular;
 Formam-se por fissão binária, como nas bactérias;
 A inibição da síntese protéica ocorre pelos mesmos antibióticos
bacterianos;
 O aminoácido iniciador da síntese protéica é a f-metionina, o
mesmo das bactérias;
 São delimitados por dupla membrana, sendo a interna
semelhante a das bactérias;
 O coeficiente de sedimentação dos ribossomos é semelhante ao
de bactérias;
 Nas mitocôndrias, a presença da proteína porina na membrana
interna, também encontrada em bactérias;