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Evolução Biológica • Características que definem a células
Capacidade de autoreprodução
Membrana limitante selectiva
DNA como molécula de armazenamento e
transmissão de informação
Presença de proteínas como biocatalisadores
Presença de DNA e RNA
Evolução Biológica
“A maior divisão que existe no mundo vivo é entre seres
procariontes e seres eucariontes”
“Manifestamente a organização interna complexa das
células eucarióticas sugere que estas apareceram
depois das procariotas”
Células procarióticas – Bactérias e Cianobactérias
Células eucarióticas – Protistas, Fungos, Plantas e
Animais
Células procarióticas - bactérias
Células procarióticas – cianobactérias
Células eucarióticas
Paramécia
Procariontes versus Eucariontes
Características Células procarióticas Células eucarióticas
Dimensões 1 a 2 m > 5 m
Metabolismo Anaeróbio ou aeróbio Aeróbio ou anaeróbio
facultativo
Organização
interna
Sem membranas internas Com membranas internas
Divisão celular Divisão binária (mitose) Mitose e meiose
Organização
celular
Não formam estruturas
pluricelulares diferenciadas
São principalmente
pluricelulares com
diferenciação de células
Sistema
genético
Cromossoma circular; DNA
sem histonas
Cromossomas lineares;
DNA com histonas
Citoesqueleto Ausente Presente
Evolução biológica
Evolução biológica
A vida terá evoluído a partir
de organismos simples, os
procariontes dos quais
terão surgido os
eucariontes
As hipóteses autogénica e endossimbiótica
apresentam modelos explicativos desta evolução
Origem dos Eucariontes
Hipótese autogénica
Esta teoria considera que a célula procariótica terá sofrido
sucessivas invaginações da membrana plasmática com
posterior especialização.
Hipotese autogénica - controversias
• Pressupõe uma estrutura idêntica para o material
genético do núcleo e dos organelos (sobretudo das
mitocôndrias e dos cloroplastos).
Tal não se verifica. O material genético destes organelos
apresenta, geralmente, uma maior semelhança com o
das bactérias autónomas, do que com o material
genético presente no núcleo.
Não existem formas intermédias deste modelo evolutivo
que supostamente teria demorado milhares de anos
Origem dos Eucariontes
Hipótese
endossimbiótica
A célula eucariótica terá
surgido de uma associação
simbiótica de diversas
células procarióticas
Lynn Margulis
Hipótese Endossimbiótica
Princípios do Modelo Endossimbiótico
1- Uma célula procariótica capturava outras que
sobreviviam no seu interior estabelecendo relações
simbióticas com ela;
2- As relações tornavam-se permanentes com
interdependência estável entre as células;
3- As células hóspedes constituíram-se como organelos
da célula hospedeira, formando-se células eucarióticas.
Fundamentos do Modelo Endossimbiótico
► As Mitocôndrias e cloroplastos:
• Assemelham-se a bactérias na forma, tamanho e estrutura.
• Produzem as suas membranas internas.
• Dividem-se independentemente da célula
• Contêm DNA em moléculas circulares não associado a proteínas
• Os ribossomas são mais parecidos com os da célula procariótica.
► Actualmente a simbiose é relativamente vulgar no mundo vivo
Fundamentos do Modelo Endossimbiótico
Exemplos de simbiose no mundo vivo:
• Nas fossas abissais mexilhões e vermes tubulares albergam bactérias
• Cigarras albergam bactérias; nem as cigarras nem as bactérias se
conseguem desenvolver isoladamente.
Experiências laboratoriais:
Amibas infetadas com bactérias, de uma maneira espontânea, têm
dificuldades em se desenvolver (e muitas morrem). Após 5 anos em
cultura aparecem amibas que recuperam completamente a viabilidade.
As bactérias deixam de ser parasitas da amiba e passam a ter um
papel de simbiontes.
• Paramécias albergam algas verdes unicelulares
Os cloroplastos e as
mitocôndrias possuem
dimensões semelhantes aos
procariontes atuais, sendo
capazes de se dividir
autonomamente;
São organitos com material
genético próprio que é
semelhante ao bacteriano;
Os cloroplastos e mitocôndrias
são capazes de sintetizar as
suas próprias proteínas;
Existem muitos genes de
origem bacteriana encontrados
nos organismos eucariontes.
Unicelularidade e multicelularidade
Acetabulária - Alga unicelular com metabolismo reduzido
( diminuição da necessidade de trocas com o meio )
A relação superfície volume
requer dimensões reduzidas
ou metabolismo reduzido
Unicelularidade e multicelularidade
O estudo de situações de procariontes agregados
revelou que um conjunto de procariontes nunca
funcionará como uma entidade multicelular,
Parece haver a obrigatoriedade da presença de
células eucarióticas para o desenvolvimento da
multicelularidade.
Origem da Multicelularidade
Os eucariontes, seres maiores, reuniam diversas
capacidades na mesma célula e competiam entre si pelo
alimento e pelo espaço.
A crescente competição levaria ao aparecimento de
uma nova classe de seres vivos – os organismos
multicelulares. De facto, a associação entre alguns
seres unicelulares poderá ter sido vantajosa neste
ambiente de competição.
Os organismos multicelulares terão surgido na Terra há
cerca de 500 M.a.
Origem da multicelularidade
Os ancestrais dos organismos multicelulares seriam simples
agregados de seres unicelulares que formavam estruturas
designadas colónias.
Inicialmente todas as células da colónia desempenhavam a
mesma função. Ao longo do tempo algumas células ter-se-ão
especializado em determinadas funções.
A diferenciação celular e especialização, em que se verifica
a interdependência funcional e estrutural das células, ter-se-
á acentuado no decurso da evolução, originando seres
multicelulares.
Para ultrapassar as adversidades do meio, organismos da mesma
espécie estabelecem relações funcionais entre si – as colónias. Pensa-
se que estas relações e a formação de colónias tenham estado na
origem da multicelularidade.
Formas coloniais
Formas coloniais
Formas coloniais
Vantagens da multicelularidade
Grande diversidade de formas com adaptação a
diferentes ambientes.
Aumento de tamanho sem comprometer a eficácia das
trocas com o meio externo.
Maior especialização
Maior independência em relação ao meio externo com
manutenção do meio interno.
