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Unicelularidade e Pluricelularidade


  Genética

Desde sempre que o Homem se pergunta sobre a origem da vida na Terra. Muitas foram as teorias criadas na tentativa de explicar a origem, e com o avanço da tecnologia ao serviço da ciência tem havido muitas reformulações às teorias, muitas foram abandonadas e outras haverão de aparecer, de novo.

A Terra tem cerca de 4600 milhões de anos e no seu primeiro milhão de anos, o planeta viveu períodos conturbados. Temperaturas muito elevadas, inexistência de uma atmosfera, arrefecimento da crosta terrestre, sem água na superfície, períodos de intenso vulcanismo, bombardeamentos meteoríticos permanentes...ora nestas condições seria impossível o aparecimento da vida, pelo menos da vida tal como a concebemos hoje.

Com a evolução da Terra, como planeta, as condições tornaram-se gradualmente mais propícias ao aparecimento da vida, e calcula-se que tenha ocorrido há cerca de 3800 milhões de anos. A água apareceu à superfície, resultante dos gases libertados pelos vulcões que ficaram retidos com o aparecimento da atmosfera primitiva, os quais, pelo facto de a temperatura ter baixado, condensaram e precipitaram e caíram na superfície terrestre, indo formando ao longo dos tempos os oceanos.

Pensa-se que a vida terá a sua origem num único ser unicelular e que ao longo de muitos processos evolutivos terá originado toda esta grande biodiversidade.

Os fósseis mais antigos encontrados são os estromatólitos que datam de 3500 milhões de anos. Os estromatólitos são estruturas calcárias que correspondem a atividade na maioria cianobactérias fotossintetizantes. Atualmente, só determinadas cianobactérias da Austrália é que mantêm esta característica.

Os dados fornecidos pelos fósseis e a simplicidade deste tipo de organismos, quer estrutural quer funcional, constituem os dois principais argumentos para a hipótese do primeiro ser vivo ter sido um ser procarionte e este ter sido a origem da diversidade de vida na Terra.

Na tentativa de tentar compreender toda a diversidade de seres vivos, o Homem tem necessidade de classificar, ordenar, catalogar, característica inerente ao Homo sapiens que classifica tudo o que estuda. :-)

A grande maioria dos biólogos classifica os seres vivos em dois grandes grupos: os seres procariontes, constituídos por células procariotas e os seres eucariontes, constituídos por células eucariotas. Como já sabe, o que os distingue é a sua organização celular, os procariontes não apresentam um verdadeiro núcleo, nem estruturas membranares, ao contrário dos eucariontes.

Só para relembrar:

 

Características

Célula procariota

Célula eucariota

Tamanho

5 μm de diâmetro

40 μm de diâmetro

Núcleo

Nucleoide

núcleo

Material genético

O DNA está disperso no citoplasma e é constituído por uma simples molécula circular não associada a proteínas

O DNA encontra-se no núcleo

Estruturas respiratórias

Hialoplasma e membrana plasmática

Hialoplasma e mitocôndrias

Fotossíntese

Ocorre nos procariontes fotossintéticos e os pigmentos localizam-se nas membranas celulares.

Nos eucariontes fotossintéticos  os pigmentos encontram-se nos cloroplastos

Flagelos

Organelos locomotores simples ligados à superfície da células.

Organelos locomotores complexos, rodeados por membrana plasmática

Organelos

Não possui organelos membranares. 

Os ribossomas de menor dimensão que os da célula eucariota.

Possui organelos membranares

 

Os seres eucariontes terão aparecido mais tarde na história da Terra, os fósseis mais antigos datam de há cerce de 1800 milhões de anos, a acritarca, grupo de microfósseis esféricos, de parede celular orgânica, que foram encontrados em rochas Pré- câmbrico.

O que terá acontecido entre o aparecimento dos procariontes e o aparecimento dos eucariontes que diferem, no registo fóssil cerca de 2000 milhões de anos?

Na procura desta resposta existem vários modelos explicativos que lançam hipóteses para explicar o aparecimento dos seres eucariontes a partir dos procariontes.

 

MODELO AUTOGENÉTICO

Este modelo defende que as células eucarióticas apareceram a partir de células procariotas que desenvolveram organelos endomembranares a partir de invaginações existentes na membrana plasmática que terão sofrido especializações nas suas funções.

Este modelo sugere que o primeiro organelo endomembranar a aparecer dentro da célula foi o invólucro nuclear, o que permitiu a individualização do material genético no interior do núcleo. Em fases seguintes, terão surgido outros organelos membranares especializados.

Argumentos a favor:

-Continuidade física e semelhança estrutural entre as membranas celulares internas e externa.

Argumentos contra:

Este modelo não teve grande aceitação pela comunidade científica pois não esclarece a especialização das membranas invaginadas, nomeadamente as mitocôndrias e cloroplastos. Era de esperar que as mitocôndrias e os cloroplastos que resultaram da invaginação tivessem o DNA semelhante ao DNA do núcleo e isso não acontece.

É como se a célula se tivesse auto gerado.

 

 

 

MODELO ENDOSSIMBIÓTICO (Teoria endossimbiótica)

Este modelo que foi proposto por Lynn Margulis, e diz que as células eucarióticas terão aparecido por associação simbiótica com outros seres procariontes primitivos. A célula terá resultado de uma associação entre organismos diferentes em que um deles vive no hospedeiro (endossimbiose, ser- endossimbionte), e em que os dois organismos beneficiam da associação. Esta associação terá sido tão eficiente que passaram a constituir organismos estáveis.

Os seres hospedeiros passaram a ser organelos, tendo o cloroplasto vindo da incorporação de um ser procarionte fotossintético (por exemplo das cianobactérias), e as mitocôndrias de procariontes aeróbios e com grande capacidade respiratória (bactérias). Os flagelos e cílios, importantes na procura de alimento, terão vindo de seres alongados e que se fixaram na membrana da célula hospedeira.

Este modelo não explica a formação do núcleo e outros organelos intracelulares (com exceção das mitocôndrias e cloroplastos), conciliando os dois modelos, o núcleo e os outros organelos terão sido originados por invaginações da membrana nuclear.

 

 

Os cloroplastos evoluíram depois das mitocôndrias por relações de endossimbiose com procariontes autotróficos.

 

Este é o modelo mais aceite pela comunidade científica e assenta nos princípios das relações simbióticas.

Argumentos a favor:

- A simbiose é um processo comum na natureza, ainda hoje se verificam relações endossimbióticas entre bactérias e alguns seres eucariontes.

-O DNA, os ribossomas e as estruturas membranares das mitocôndrias e dos cloroplastos são estruturas muito semelhantes às dos seres procariontes, não está associado às histonas, como nos eucariontes;

- As mitocôndrias e os cloroplastos possuem ribossomas próprios (semelhantes aos das células procarióticas) e são capazes de sintetizar as suas próprias proteínas e de se dividir de forma independente do núcleo da célula onde se encontram, para além de a síntese proteica das mitocôndrias e cloroplastos serem inibidas por substâncias do procariontes;

- O aminoácido inibidor da cadeia polipeptídica da mitocôndria e do cloroplasto é o mesmo dos seres procariontes;

- Os cloroplastos possuem ribossomas com características semelhantes aos procariontes.

- Argumentos contra:

- Não explica a origem do núcleo e dos restantes organitos endomembranares.

Comparando os dois modelos:

 

Fonte: Colégio Vasco da Gama - Portugal

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