Evolução Celular e Sistema de Endomembranas

Evolução Celular e Sistema
de Endomembranas
Prof. João Ronaldo Tavares de Vasconcellos Neto
Atmosfera Terrestre Primitiva
• Processo evolutivo
►Origem: 4 Bilhões de anos atrás
►Composição da atmosfera
Vapor d’água
Amônia
Metano
Hidrogênio
Sulfeto de hidrogênio
Gás Carbônico
Atmosfera Terrestre Primitiva
• Cadê o O2?
Atmosfera Terrestre Primitiva
• Caldo primordial: A superfície terrestre
estava coberta de mares e lagos
primitivos.
►Ricos em moléculas inorgânicas
►Os gases da atmosfera estavam dissolvidos
Atmosfera Terrestre Primitiva
• Cadê os compostos orgânicos (C e H)?
Atmosfera Terrestre Primitiva
Descarga
elétrica
Condensador
Metano
Amônia
Gás Carbônico
Hidrogênio
Vapor
d’água
Moléculas
Orgânicas
Atmosfera Terrestre Primitiva
• Síntese prebiótica
►Formação de moléculas orgânicas
complexas na atmosfera primitiva;
►Atualmente apenas as células produzem
naturalmente tais compostos.
Atmosfera Terrestre Primitiva
•
Acumulo de compostos orgânicos
1. Extensão da Terra - favoreceu com um numero
grande de nichos diferentes possibilitando o
surgimento de compostos diferentes;
2. Longo período - que ocorreu a síntese
prebiótica (2 Bilhões de anos);
3. Ausência de O2 – As novas moléculas não
foram destruídas por oxidação.
Atmosfera Terrestre Primitiva
• Caldo primordial
►Aparecimento das primeiras moléculas
complexas:
Aminoácidos
RNA
Ácidos nucléicos
Nucleotídeos
Primeiras Células
• 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 célula.
Primeiras Células
• O DNA
►Provavelmente se formou pela polimerização
dos nucleotídeos existentes no interior da
primeira célula;
►Teve como molde as moléculas de RNA
(template)
Primeiras Células
• 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 Células
• Primeiras células
►Eram procariotos simples delimitados por
uma membrana de fosfolipídios;
Heterotróficas anaeróbicas
Autotróficas anaeróbicas
Primeiras Células
• 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 Células
• Oxigênio (O2)
►Liberado lentamente pelas células primitivas
autotróficas;
►Aumento da concentração atmosférica de O2;
►Formação da camada de Ozônio (O3).
Células Eucariontes
• O O2 modificou a atmosfera;
• Células anaeróbias ficaram restrita a
microambientes sem O2;
• Células eucarioentes surgem de células
procariontes.
Células Eucariontes
• Processo de invaginação da membrana
formou parte do sistema de
endomembranas;
• A assimetria da membrana plasmática se
mantém nas endomembranas.
Células Eucariontes
• Mitocôndrias e cloroplastos
►São Endossimbiontes;
►Possuem genoma circular como bactérias;
►Possuem duas membranas.
Interna semelhante as bactérias
Externa semelhante a membrana plasmática do hospedeiro
Células Eucariontes
Sistema de Endomembranas
Sistema de Endomembranas
• 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.
nucléolo
poros
envelope
Sistema de Endomembranas
• 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.
Sistema de Endomembranas
Sistema de Endomembranas
• Ribossomos
►Complexo formado pelo DNA ribossomal e proteína.
São componentes celulares que realizam a síntese
de proteínas.
Subunidade
grande
Subunidade
pequena
Sistema de Endomembranas
• 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 Endomembranas
• Retículo endoplasmático liso (REL)
►Síntese de óleos, fosfolipídios e esteróides
Esteróides: hormônios sexuais dos vertebrados
►Auxilia na desintoxicação (drogas e venenos)
Álcool
Calmantes
venenos
Sistema de Endomembranas
• Retículo endoplasmático rugoso (RER)
►Produção de proteínas secretórias
Insulina
►Produção da membrana celular
Adição de proteínas de membrana
Adição de fosfolipídios
Sistema de Endomembranas
• 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.
Face
trans
Cisternas
Vesículas
Face
cis
Sistema de Endomembranas
• 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 Endomembranas
• Lisossomos
►Sacos membranosos de enzimas hidrolíticas
que as células animais utilizam para digerir
macromoléculas
Sistema de Endomembranas
• Lisossomos
►Fagocitose
►Autofagia
Sistema de Endomembranas
• Cloroplastos
►Organela da família dos plastídios
Grana
granum
tilacóides
Estroma
Sistema de Endomembranas
Sistema de Endomembranas
• Mitocôndria
►As mitocôndrias são sítios de respiração celular,
processo metabólico que gera ATP pela extração de
energia a partir de açucares.
Matrix
Cristas
Membrana
Adivinha!
Estudem!!!