Estudo Da célula

Evolução Celular

Dos Procariontes aos Eucariontes

Atualmente é praticamente consensual que todos os seres vivos podem ser agrupados em dois grandes grupos: os procariontes e os eucariontes. O principal critério de distinção entre estes dois grupos é a organização celular.

Numa perspectiva evolutiva, a vida terá evoluído a partir de organismos mais simples, os procariontes, dos quais terão surgido os eucariontes.

Duas hipóteses, a autogénica e a endossimbiótica, apresentam mecanismos explicativos desta evolução: Hipótese autogénica e endossimbiótica.

HIPÓTESE AUTOGÉNICA

A Hipótese Autogénica admite que a célula eucariótica terá surgido a partir de organismos procariontes, por invaginações sucessivas de partes da membrana plasmática, seguidas de especialização. Essas invaginações terão acabado por se isolar, originando membranas internas.

Este modelo é apoiado pelo fato das membranas intracelulares das células eucarióticas manterem a mesma assimetria que a membrana plasmática.

HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA

A Hipótese Endossimbiótica admite que as células eucarióticas são o resultado da associação simbiótica entre vários ancestrais procariontes.

Este modelo defende que o sistema endomembranar terá surgido de invaginações da membrana plasmática e que as mitocôndrias e cloroplastos se desenvolveram a partir de células procarióticas que permanecerem em simbiose no interior de células procarióticas hospedeiras, resistindo à digestão.

Os cloroplastos ter-se-ão originado a partir de procariontes fotossintéticos; as mitocôndrias seriam procariontes heterotróficos aeróbios.

Este modelo é apoiado vários argumentos:

 Mitocôndrias e cloroplastos assemelham-se a bactérias, na forma, tamanho

e estruturas membranares;

 Cloroplastos e mitocôndrias produzem as suas próprias membranas internas, dividem-se independentemente da célula e contêm DNA em moléculas circulares, não associado a proteínas;

 Os ribossomos dos cloroplastos e mitocôndrias são mais semelhantes aos dos procariontes do que dos eucariontes;

 As relações de endossimbiose são comuns e verificam-se atualmente.

Teoria celular

1. Todos os seres vivos são formados por células.

2. Todas as reações metabólicas ocorrem dentro da célula.

4. As células são portadoras de material genético.

3. Cada célula origina-se de outra célula.

Célula x Energia

• Primeira lei da termodinâmica

Energia não pode ser criada ou destruída, mas pode ser convertida de uma forma em outra. "Não existe processo natural cujo único resultado seja resfriar um reservatório de calor e realizar trabalho externo." Lord Kelvin, físico.

• Segunda lei da termodinâmica

Num sistema fechado, a entropia nunca diminui.

Se o sistema está inicialmente num estado de baixa entropia (organizado),

Tenderá espontaneamente a um estado de entropia máxima (desordem).

Traduzindo para o nosso cotidiano:

1. Coisas materiais não são eternas.

2. Tudo parece mudar eventualmente, e o caos aumenta.

3. Nada permanece tão fresco como no dia em que comprado; roupas desbotam, ficam surradas, e finalmente retornam ao pó.

4. Tudo envelhece, se desgasta.

5. Até a morte é uma manifestação desta lei.

6. Os efeitos da Segunda Lei estão em todo lugar, tocando tudo pelo universo

Biogênese Iniciou a 3,5 - 3,7 bilhões de anos

1. Síntese dos monômeros.

2. Síntese dos polímeros (polipeptídios, Ac. Nucléicos, Açúcares) Foi sugerido que macromoléculas de diversos tipos, se organizaram em pequenas unidades auto reprodutoras (RNA) e usaram as outras como “alimento”. Formaram colóides – hidrofílicos e hidrofóbicos.

Biogênese: Coacervados é tipo especial de colóide orgânico. Possuem grande número de moléculas, rigidamente localizadas e isoladas do meio ambiente por uma película superficial de água. Desse modo, adquirem "individualidade“ e possivelmente as formas mais próximas do Protobionte (organismo primitivo).

Protobionte

Fox (1970) mostrou que algumas proteínas aquecidas, formam espontaneamente microesferas contendo uma dupla membrana na volta envolvendo hiperciclos.

Autocatálise

Teoria da organização molecular espontânea

Para Eigen, 1971 (Prêmio Nobel) a vida se originou do caos molecular por autocatálise – interação molecular

Hiperciclo: é um sistema catalítico onde ocorrem reações espontâneas formando novas moléculas.

Ex.: A catálise de RNAs curtos formando polinucleotídeos para a síntese de aa de uma pequena proteína.

É um processo em que o catalisador é um dos produtos formados durante a reação química. Significa que a reação é cada vez mais rápida à medida que vai progredindo.

Vários hiperciclos podem estar interligados.

Genes primitivos eram de DNA ou RNA?

• Capacidade auto catalítica RNA.

• RNA: Não necessita de enzimas, pode agir como enzima (Ribozima).

• RNA pode se auto clivar, assim como se polimerizar – rRNA.

• A