FEV/2011

EvoluEvoluçção Celular e Sistema ão Celular e Sistema de de EndomembranasEndomembranas

Nutrição

Prof. João Ronaldo Tavares de Vasconcellos Neto

Atmosfera Terrestre PrimitivaAtmosfera Terrestre Primitiva

• Processo evolutivo►Origem: 4 Bilhões de anos atrás

►Composição da atmosferaVapor d’águaAmôniaMetanoHidrogênioSulfeto de hidrogênioGás Carbônico

Atmosfera Terrestre PrimitivaAtmosfera Terrestre Primitiva

•• Cadê o OCadê o O22??

Atmosfera Terrestre PrimitivaAtmosfera Terrestre Primitiva

• Caldo primordial: A superfície terrestre estava coberta de mares e lagos primitivos.

►Ricos em molmolééculas inorgânicasculas inorgânicas►Os gases da atmosfera estavam dissolvidos

Atmosfera Terrestre PrimitivaAtmosfera Terrestre Primitiva

•• Cadê os compostos orgânicos (C)?Cadê os compostos orgânicos (C)?

Atmosfera Terrestre PrimitivaAtmosfera Terrestre Primitiva

Vapor d’água

MetanoAmônia

Gás CarbônicoHidrogênio

Descarga elétrica

Condensador

Moléculas Orgânicas

Atmosfera Terrestre PrimitivaAtmosfera Terrestre Primitiva

• Síntese prebiprebióóticatica

►Formação de moléculas orgânicas complexas na atmosfera primitiva;

►Atualmente apenas as células produzem naturalmente tais compostos.

Atmosfera Terrestre PrimitivaAtmosfera Terrestre Primitiva

• Acumulo de compostos orgânicos

1.1. Extensão da Terra Extensão da Terra -- favoreceu com um numero grande de nichos diferentes possibilitando o surgimento de compostos diferentes;

2.2. Longo perLongo perííodo odo -- que ocorreu a síntese prebiótica (2 Bilhões de anos);

3.3. Ausência de OAusência de O22 –– As novas moléculas não foram destruídas por oxidação.

Atmosfera Terrestre PrimitivaAtmosfera Terrestre Primitiva

• Caldo primordial

►Aparecimento das primeiras moléculas complexas:

AminoácidosRNAÁcidos nucléicosNucleotídeos

Primeiras CPrimeiras Céélulaslulas• As moléculas de RNA possuíam capacidade de

replicação e evolução;

• Aparecimento da primeiras moléculas de fosfolipídios;

• Auto organização dos fosfolipídios isolou o sistema de RNA, aminoácidos, nucleotídeos, proteínas e outras moléculas;

•• Nasce assim a primeira cNasce assim a primeira céélula. lula.

Primeiras CPrimeiras Céélulaslulas

• O DNA

►Provavelmente se formou pela polimerização dos nucleotídeos existentes no interior da primeira célula;

►Teve como molde as moléculas de RNA (template)

Primeiras CPrimeiras Céélulaslulas

• Proteínas

►Passaram a ser determinadas pelos dois tipos de ácidos nucléicos (RNA e DNA);

►Sua imensa variedade não surgiu por acaso. Foi determinada pelos ácidos nucléicos (DNA e RNA);

►Proteínas menos úteis foram eliminadas pelo processo evolutivo.

Primeiras CPrimeiras Céélulaslulas

• Primeiras células

►Eram procariotos simples delimitados por uma membrana de fosfolipídios;

Heterotróficas anaeróbicas

Autotróficas anaeróbicas

Primeiras CPrimeiras Céélulaslulas

• Autotróficas primitivas

►Capazes de sintetizar moléculas complexas a partir de substâncias simples;

►Capazes de utilizar a energia solar;

►Armazenar energia em moléculas;

►Liberar oxigênio.

Primeiras CPrimeiras Céélulaslulas

• Oxigênio (O2)

►Liberado lentamente pelas células primitivas autotróficas;

►Aumento da concentração atmosférica de O2;

►Formação da camada de Ozônio (O3).

CCéélulas Eucarionteslulas Eucariontes

• O O2 modificou a atmosfera;

• Células anaeróbias ficaram restrita a microambientes sem O2;

• Células eucarioentes surgem de células procariontes.

CCéélulas Eucarionteslulas Eucariontes

• Processo de invaginação da membrana formou parte do sistema de endomembranas;

• A assimetria da membrana plasmática se mantém nas endomembranas.

CCéélulas Eucarionteslulas Eucariontes

• Mitocôndrias e cloroplastos

►São Endossimbiontes;

►Possuem genoma circular como bactérias;

►Possuem duas membranas.Interna semelhante as bactériasExterna semelhante a membrana plasmática do hospedeiro

CCéélulas Eucarionteslulas Eucariontes

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Célula eucariótica►Núcleo

Contém a maioria dos genes na célula. Envolvido pelo envelope nuclear que é uma membrana dupla, possui poros para facilitar a comunicação.

poros

nucléolo

envelope

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• O envelope nuclear é uma membrana dupla. Cada uma é uma membrana lipídica com proteínas associadas;

• O envelope é perfurado por um sistema de poros protéicos;

• O DNA esta organizado em estruturas denominadas cromossomos.cromossomos.

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Ribossomos►Complexo formado pelo DNA ribossomal e proteína.

São componentes celulares que realizam a síntese de proteínas.

Subunidade grande

Subunidade pequena

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Retículo endoplasmático►Conhecido como fábrica biosintética, responsável pela síntese

de diversas proteínas, desintoxicação, produção de lipídeos, metabolismo de carboidratos. Possuem ribossomos aderidos a membrana (rugoso) ou possuem a membrana lisa (liso).

Retículo endoplasmático

rugoso

Retículo endoplasmático

liso

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Retículo endoplasmático liso (REL)

►Síntese de óleos, fosfolipídios e esteróidesEsteróides: hormônios sexuais dos vertebrados

►Auxilia na desintoxicação (drogas e venenos)ÁlcoolCalmantesvenenos

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Retículo endoplasmático rugoso (RER)

►Produção de proteínas secretóriasInsulina

►Produção da membrana celularAdição de proteínas de membranaAdição de fosfolipídios

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• Aparelho ou Complexo de Golgi►Centro de processamento, armazenamento, classificação e

remessa da célula. Os produtos do R.E. são modificados, armazenados e enviados a outros destinos.

Vesículas

Cisternas

Face cis

Face trans

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Formado por dois pólos►Cis: localizada próxima ao RE►Trans: origina as vesículas

• O transito de produtos do RE vai da face cis para face trans.

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Lisossomos►Sacos membranosos de enzimas hidrolíticas

que as células animais utilizam para digerir macromoléculas

• Lisossomos

►Fagocitose

►Autofagia

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Cloroplastos

►Organela da família dos plastplastíídiosdios

Granatilacóides

estroma

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

Sistema de Sistema de EndomembranasEndomembranas

• Mitocôndria►As mitocôndrias são sítios de respiração celular,

processo metabólico que gera ATP pela extração de energia a partir de açucares.

CristasMatrix

Membrana

Adivinha!Adivinha!

Estudem!!!