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Universidade Federal do Espírito SantoCentro Universitário Norte do Espírito Santo
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA
AULA 7ORIGEM E ESTRUTURA DAS
CÉLULAS EUCARIÓTICAS
Profa. Karina Carvalho ManciniProf. Vander Calmon Tosta
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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)
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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)
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BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS
ORGANISMOS UNICELULARES
SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA)
SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE
RIBOSSOMOS)
SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)
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EUCARIOTOS
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)
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SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...
COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA??
Hipótese cariogênicaHipótese cariogênica
Origem a partir de uma única linhagem celular (bactéria)
BACTÉRIA
PERDA DA PAREDE CELULAR
INVAGINAÇÃO DE
MEMBRANA
COMPARTIMENTALIZAÇÃO DO DNA
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Hipótese endocarióticaHipótese endocariótica
Origem a partir de mais de uma linhagem celular por endosimbiose
BACTÉRIA
ARCHAEBACTÉRIA
PERDA DE PAREDE CELULAR E
ENDOCITOSE
SIMBIOSE E ORIGEM DO
NÚCLEO
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...
COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA??
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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...
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QUAIS AS VANTAGENS EVOLUTIVAS DE SE POSSUIR UM QUAIS AS VANTAGENS EVOLUTIVAS DE SE POSSUIR UM NÚCLEO?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
SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO...
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VAMOS ENTRAR NUM MUNDO MUITO PEQUENO...
µm = 0,001mm
nm = 0,000001mm
20mm
0,0000002mm (2x10-7mm)
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DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...
PRESENÇA DE NÚCLEO
NÚCLEO
COMPLEXO DE GOLGI
CENTRÍOLOS
MEMBRANA PLASMÁTICA
MITOCONDRIAS
LISOSSOMO
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PRESENÇA DE NÚCLEO
O QUE É O NÚCLEO??
DE QUE É FORMADO??
MEMBRANA (envoltório
nuclear)
DNA+PROTEÍNAS (cromatina)
CROMATINA+RNAr (nucléolo)
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PRESENÇA DE NÚCLEO
MORFOLOGIA DO NÚCLEO
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PRESENÇA DE NÚCLEO
MORFOLOGIA DO NÚCLEO
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PRESENÇA DE NÚCLEO
MORFOLOGIA DO NÚCLEO
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PRESENÇA DE NÚCLEO
MORFOLOGIA DO NÚCLEO
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DESOXIRIBOSE (PENTOSE)
+
GRUPO FOSFATO
+
BASES NITROGENADAS (A-T; C-G)
FORMAÇÃO DA CROMATINA
O QUE É O DNA??
DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...
DNA+PROTEÍNAS
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FORMAÇÃO DA CROMATINA
FORMAÇÃO DOS CROMOSSOMOS
PROTEÍNAS HISTONAS
PROTEÍNAS HISTONAS
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DNA
RNA
TRANSCRIÇÃO
Nucleotídeos
A T C G
U A G C
SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...
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RIBOSE
BASES
RNA RNA mensageiromensageiro
(RNAm)(RNAm)
RNA RNA ribossomalribossomal
(RNAr)(RNAr)
RNA RNA transportadortransportador
(RNAt)(RNAt)
SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
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RNAm
PROTEÍNA
Aminoácidos
TRADUÇÃO
RNAr
RIBOSSOMOS
RNAt
AMINOÁCIDOS
SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
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SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
Do RNA à proteína:
O Código Genético
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SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS
DNA
RNAm
Proteína
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
Citoplasma
EUCARIOTOS
DNA
Pré-RNAm
Citoplasma
Núcleo
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
RNAm
RNAm
AAAA
Proteína
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Porque sabemos que a vida teve um ancestral único comum?
Sete homologias universais que nos permitem apontar uma ancestralidade
única da vida...
A tradução usa um sistema de
código genético de três
nucleotídeos
Por fim, todos os organismos
apresentam uma organização celular
O uso de ATP como fonte primordial de energia para se
construir DNA e RNA é comum a todos os
organismos celulares
Na tradução estão envolvidos tRNAs,
mRNAs e ribossomos
A transcrição usa a enzima RNA polimerase
com um sistema catalítico homologo em
todos os organismos celulares
O mecanismo de cópia do DNA usa um mecanismo de
complementaridade de bases em todos os
organismos celulares
O DNA é o material genético em todos
organismos celulares
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RIBOSSOMOS
DNAMEMBRANA PLASMÁTICA
PAREDE CELULA
R
FLAGELO
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS...
NOS PROCARIOTOS
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SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
NOS EUCARIOTOS
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SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
NOS EUCARIOTOS
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RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
RUGOSO
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
Síntese protéica Modificações de proteínas
Síntese de lipídios Síntese de hormônios esteróides Destoxificação Contração muscular
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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
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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)
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LISOSSOMOS
Digestão intracelular
Fagocitose ou Pinocitose
Digestão de organelas e macromoléculas danificadas ou em alta concentração
Jejum prolongado
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VACÚOLO
Regulação do tamanho celular
Osmorregulação
Compartimento de degradação e digestão
Estocagem de nutrientes e sub-produtos
celulares
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RIBOSSOMOS
Síntese
protéica
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CITOESQUELETO
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
MICROTÚBULOS
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
MICROFILAMNTOS DE ACTINA
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MITOCÔNDRIAS
Respiração celular
Aproveitamento da
energia das ligações da
glicose para a produção
de ATP
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CLOROPLASTOS
Fotossíntese
Aproveitamento da
energia luminosa para a
produção de glicose
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CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA
NÚCLEO
BACTÉRIA AERÓBICA
ENDOCITOSE SIMBIÓTICAMITOCÔNDRIAS
ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS
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CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA
BACTÉRIA FOTOSSINTETIZANTE
ENDOCITOSE SIMBIÓTICACLOROPLASTO
S
ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS
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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;
EVIDÊNCIAS DA ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS