unicelularidade multicelularidade
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Evolução Biológica • Características que definem a células
Capacidade de autoreprodução
Membrana limitante selectiva
DNA como molécula de armazenamento e
transmissão de informação
Presença de proteínas como biocatalisadores
Presença de DNA e RNA
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Evolução Biológica
“A maior divisão que existe no mundo vivo é entre seres
procariontes e seres eucariontes”
“Manifestamente a organização interna complexa das
células eucarióticas sugere que estas apareceram
depois das procariotas”
Células procarióticas – Bactérias e Cianobactérias
Células eucarióticas – Protistas, Fungos, Plantas e
Animais
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Células procarióticas - bactérias
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Células procarióticas – cianobactérias
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Células eucarióticas
Paramécia
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Procariontes versus Eucariontes
Características Células procarióticas Células eucarióticas
Dimensões 1 a 2 m > 5 m
Metabolismo Anaeróbio ou aeróbio Aeróbio ou anaeróbio
facultativo
Organização
interna
Sem membranas internas Com membranas internas
Divisão celular Divisão binária (mitose) Mitose e meiose
Organização
celular
Não formam estruturas
pluricelulares diferenciadas
São principalmente
pluricelulares com
diferenciação de células
Sistema
genético
Cromossoma circular; DNA
sem histonas
Cromossomas lineares;
DNA com histonas
Citoesqueleto Ausente Presente
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Evolução biológica
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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
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Origem dos Eucariontes
Hipótese autogénica
Esta teoria considera que a célula procariótica terá sofrido
sucessivas invaginações da membrana plasmática com
posterior especialização.
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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
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Origem dos Eucariontes
Hipótese
endossimbiótica
A célula eucariótica terá
surgido de uma associação
simbiótica de diversas
células procarióticas
Lynn Margulis
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Hipótese Endossimbiótica
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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.
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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
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Fundamentos do Modelo Endossimbiótico
Exemplos de simbiose no mundo vivo:
• 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.
• Paramécias albergam algas verdes unicelulares
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Os cloroplastos e as
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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Unicelularidade e multicelularidade
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Acetabulária - Alga unicelular com metabolismo reduzido
( diminuição da necessidade de trocas com o meio )
A relação superfície volume
requer dimensões reduzidas
ou metabolismo reduzido
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Unicelularidade e multicelularidade
O estudo 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.
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Origem da Multicelularidade
Os eucariontes, 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.
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Origem da multicelularidade
Os ancestrais 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.
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Para ultrapassar as adversidades 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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Formas coloniais
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Formas coloniais
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Formas coloniais
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Vantagens da multicelularidade
Grande diversidade 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.