Evolução Celular e Sistema de Endomembranas
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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!!!
