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Profª. GOD BICALHO/UNIMONTES – BIOLOGIA DE VEGETAIS INFERIORES - FILOGENIA/EVOLUÇÃO – MARÇO-2010
EVOLUÇÃO E FILOGENIA PROCARIOTOS
A EUCARYA
UNIMONTES: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROSBIOLOGIA VEGETAIS INFERIORES
PROFª GRÉCIA OIAMA DOLABELA BICALHOCUIDE DA
UNIMONTES
Profª. GOD BICALHO/UNIMONTES – BIOLOGIA DE VEGETAIS INFERIORES - FILOGENIA/EVOLUÇÃO – MARÇO-2010
PARA UMA VIDA UNIVERSITÁRIA MELHOR, COM QUALIDADE,
SAUDÁVEL E MAIS FELIZ
CUIDE DA UNIMONTESUNIDOS
SOMOS MUITOS“ UM MONTE”
GOD BICALHO 2009
Profª. GOD BICALHO/UNIMONTES – BIOLOGIA DE VEGETAIS INFERIORES - FILOGENIA/EVOLUÇÃO – MARÇO-2010
• EDUCAÇÃO É: SER EDUCADO E SE EDUCAR SEMPRE...• RESPEITO, RESPONSABILIDADE, COMPROMISSO, ORGANIZAÇÃO...• LEIA MAIS, COMPRE LIVROS E ESTUDE MAIS...• ESCUTE MÚSICAS, LEIA POEMAS, LEIA NOTICIAS, LEIA BIOLOGIA...• VAMOS CUIDAR DOS LABORATÓRIOS, DOS BICHOS E PLANTAS...• VAMOS CUIDAR DAS BACTÉRIAS, PROTOZOÁRIOS E TODO SER VIVO...• SE INFORME, DISCUTA, CONVERSE, ARGUMENTE, PERGUNTE...• NÃO DESPERDICE NADA: LUZ, ÁGUA, LIXO, RECICLE E ECONOMIZE...• ALIMENTE-SE DIREITO, EVITE O MÁXIMO ALIMENTOS e LIQUIDOS
PRONTOS E CHEIOS DE CORANTES, EDULCORANTES, ESTABILIZANTES ...• FAÇA EXERCÍCIOS: ANDE, CANTE,DANCE...• SEJA EDUCADO, BOM DIA, BOA TARDE, BOA NOITE FAZ UM BEM...• LEVANTE O ASTRAL, SORRIA MAIS,,.DEIXE O SOL ENTRAR E A LUA
CHEGAR...• VAMOS FAZER AGORA, NÃO VAMOS DEIXAR PARA DEPOIS, O ANTES É
PASSADO, O AGORA É O PRESENTE E O DEPOIS É O FUTURO, E INCERTO...
• PARA UMA VIDA SAUDÁVEL, FELIZ O MELHOR É NOS REEDUCAR...• POR ISSO CUIDE DA UNIMONTES. GOD Bicalho.CUIDE DA
UNIMONTES
Profª. GOD BICALHO/UNIMONTES – BIOLOGIA DE VEGETAIS INFERIORES - FILOGENIA/EVOLUÇÃO – MARÇO-2010
ÁTOMOS (C, H, O e N) MOLÉCULAS (AMINOÁCIDOS, GLICOSE, ÁCIDOS GRAXOS, ETC.)
MACROMOLÉCULAS (PROTEÍNAS, CELULOSE, LIPÍDIOS, ETC.)
CÉLULAS (MEMBRANAS, PAREDES, ORGANELAS, ETC.)
3,8 A 3,5 BILHÕES DE ANOS (CONDIÇÕES ANOXIGÊNICAS)
ORIGEM
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RNA MATERIAL GENÉTICO DOS SERES VIVOS MAIS
PRIMITIVOS
EXPERIMENTO: 1980, TOMAS CECH, DA UNIVERSIDADE DO COLORADO - USA
“TUBO DE ENSAIO CONTENDO NUCLEOTÍDEOS ISOLADOS DE RNA,
FORAM COLOCADAS MOLÉCULAS DE RNA E ZINCO, SURGEM MOLÉCULAS NOVAS DE RNA COM ATÉ 40 NUCLEOTÍDEOS”
RNA PODE SE AUTODUPLICAR SEM A NECESSIDADE DE UM EQUIPAMENTO CELULAR COMO O REQUERIDO PELO
DNA CUIDE DA UNIMONTES
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RNA MOLÉCULAS DE RNA PODEM DETERMINAR A FORMAÇÃO DE
MOLÉCULAS DE RNA IDÊNTICAS.
CONTROLE DA FORMAÇÃO DE PROTEÍNAS, INCLUSIVE DE ENZIMAS.
ALGUMAS DESSAS ENZIMAS DEVERIAM TER ALGUM PAPEL AUXILIAR NA REPLICAÇÃO DO RNA
AÇÃO IGUAL A DA RNA-POLIMERASE.
SURGIMENTO DOS ENVOLTÓRIOS MEMBRANOSOS
ESSAS ENZIMAS PASSARAM A AUXILIAR SOMENTE AS MOLÉCULAS PRESENTES NO INTERIOR DAS BOLSAS MEMBRANOSAS
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UM CERTO MOMENTO . . .
APARECIMENTO DE NUCLEOTÍDEOS DE DNA,
MOLÉCULAS DE RNA PODEM TER SERVIDO DE MOLDE
PARA A FORMAÇÃO DE FILAMENTOS DE DNA.
COM O TEMPO ...
O DNA ASSUMIU O PAPEL DE MATERIAL GENÉTICO DOS SERES VIVOS,
RNA PASSOU PARA UM PAPEL 2º,
INTERMEDIÁRIO NA PASSAGEM DE INFORMAÇÕES DO DNA PARA OS RIBOSSOMOS
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OBTENÇÃO DE ENERGIA
1º ANTECESSORES SÓ DISPUNHAM DE UMA FONTE DE MATÉRIA
ORGÂNICA: OS PRÓPRIOS OCEANOS PRIMITIVOS
ATMOSFERA PRIMITIVA NÃO HAVIA OXIGÊNIO
MOLÉCULAS ORGÂNICAS COMO FONTE DE ENERGIA
VIA ANAERÓBICA.
HETERÓTROFOS FERMENTADORES
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RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA LIBERA CO2 PARA A ATMOSFERA.
OCORRÊNCIA DE MUTAÇÕES
SERES VIVOS PROGRESSIVAMENTE SE ALTERAM
ALGUNS DESENVOLVERAM A CAPACIDADE DE USAR O CO2
ENERGIA LUMINOSA PARA EXECUTAR A FOTOSSÍNTESE.
NÃO DISPUNHAM DE OXIGÊNIO ATMOSFÉRICO
AUTÓTROFOS FERMENTADORES.
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O2 LIBERADO PARA A ATMOSFERA
O2 SUBPRODUTO DA FOTOSSÍNTESE
O2 POSSÍVEL A REALIZAÇÃO DA RESPIRAÇÃO AERÓBICA.
PROCESSO + VANTAJOSO: ENERGIA QUÍMICA PRESENTE NOS COMPOSTOS ORGÂNICOS.
UMA MOLÉCULA DE GLICOSE DEGRADADA:VIA ANAERÓBICA: PRODUZ 2 MOLÉCULAS DE ATP
VIA AERÓBICA: SÃO 36 OU 38 MOLÉCULAS.
APARECERAM OS ORGANISMOS...
AERÓBIOS, AUTÓTROFOS E ANAERÓBIOS.
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RÁPIDO ACÚMULO
DE O2
FORMAÇÃO DA TERRA
OCEANOS E CONTINENTES
CÉLULAS VIVAS
CÉLULAS FOTOSSINTETIZANTES
TEMPO: BILHÕES DE ANOS
PRODUÇÃO DE O2 POR
FOTOSSÍNTESE
AEROBIOSE
CÉLULAS AERÓBICAS FOTOSSINTETIZANTES
PLANTAS E ANIMAISMULTICELULARES
VERTEBRADOS
HIPÓTESE DA EVOLUÇÃO DOS ORGANISMOS VIVOS
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CIANOBACTÉRIAS PROLIFERARAM POR MAIS DE 2 BILHÕES DE ANOS, LIBERANDO OXIGÊNIO PARA A ATMOSFERA
OS EUCARIONTES AERÓBIOS PUDERAM SE DESENVOLVER.
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HIPÓTESE DE DESENVOLVIMENTO DAS CÉLULAS EUCARIONTES MODERNAS
MODELO ENDOSSIMBIÓTICO
ATUAIS CÉLULAS EUCARIÓTICAS SURGIRAM COMO RESULTADO DA ASSOCIAÇÃO ENTRE CÉLULAS
PROCARIÓTICAS MAIORES E MENORES
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ESQUEMA DA HIPÓTESE ENDOSSIMBIÔNTICA
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VOCÊ SABE O QUE É CARIOCLEPTIA?EM APOIO À HIPÓTESE DE MARGULIS (ENDOSSIMBIOSE)
CARIOCLEPTIA ( DO GREGO KÁRUON = NÚCLEO + KLÉPTO = ROUBAR) OU NUCLEOCLEPTIA
RECENTEMENTE, DESCOBRIU-SE QUE UM PROTISTA CILIADO (Myrionecta rubra) FAGOCITA UMA ALGA UNICELULAR (Geminigera cryophila) E, AO INVÉS DE DIGERI-LA, SEQÜESTRA O SEU NÚCLEO, UTILIZANDO-O PARA MANTER EM FUNCIONAMENTO OS CLOROPLASTÍDEOS DA ALGA! O CILIADO “ROUBA” O NÚCLEO DA ALGA, FAZENDO-O TRABALHAR PARA ELE. ESSE FENÔMENO FOI DENOMINADO CARIOCLEPTIA OU NUCLEOCLEPTIA.CUIDE DA
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CARIOCLEPTIA ... CONTINUAÇÃO
A ATIVIDADE DO NÚCLEO SEQUESTRADO DURA CERCA DE 30 DIAS. VOCÊ PODERIA PERGUNTAR: MAS, E DEPOIS QUE O NÚCLEO DEIXA DE FUNCIONAR? A RESPOSTA É FÁCIL. O CILIADO SE ALIMENTA CONTINUAMENTE DE ALGAS, DE MODO QUE ELE SEMPRE TERÁ NÚCLEOS SEQÜESTRADOS EM FUNCIONAMENTO.
ESSA DESCOBERTA É UM APOIO À HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA DE LYNN MARGULIS, QUE SUGERE QUE CLOROPLASTOS SÃO ORGANÓIDES DERIVADOS DE CIANOBACTÉRIAS, AO LONGO DO SURGIMENTO E EVOLUÇÃO DA CÉLULA EUCARIÓTICA.
É CURIOSO NOTAR QUE O CILIADO É CAUSADOR DE EPISÓDIOS DE MARÉS VERMELHAS, FATO QUE FOI OBSERVADO POR DARWIN, NO OCEANO PACÍFICO, DURANTE SUA FAMOSA VIAGEM NO BEAGLE.
(EXTRAÍDO DE JOHNSON, M.D, RETENTION OF TRANSCRIPTIONALLY ACTIVE CRYPTOPHYTE NUCLEI BY THE CILIATE MYRIONECTA RUBRA, NATURE, V.445, NO 7126, 25/01/2007, P. 426).
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CIANOBACTÉRIAS E A HIPÓTESE ENDOSSIMBIÔNTICA
CÉLULA HOSPEDEIRA
CIANOBACTÉRIA
PROCESSO DE INVAGINAÇÃO E INICIO DA DIVISÃO CELULAR
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TODA A INFORMAÇÃO NECESSÁRIA PARA FORMAR UM “ORGANISMO”
ESTÁCODIFICADA NAS SEQÜÊNCIAS DE
DNA
PODEROSA FERRAMENTA PARA OS BIOLOGISTAS QUE TRABALHAM COM SISTEMAS NATURAIS DE
CLASSIFICAÇÃO. CUIDE DA UNIMONTE
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COM BASE EM COMPARAÇÕES DE SEQUÊNCIAS DO RNAR (16S, 23S):
TRÊS DOMÍNIOS FORAM PROPOSTOS:
1º. BACTERIA 2º. ARCHAE
3º. EUCARYA
PROCARIOTOS
(Woese, 1977)
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PCR: REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE
• PARA ENTENDER SOBRE PCR: • SUGESTÃO PESQUISE EM:• BIOLOGIA MOLECULAR DA CÉLULA• 3ª EDIÇÃO - ARTMED• BRUCE ALBERTS, DENNIS BRAY, JULIAN LEWIS,
MARTIN RAFF, KEITH ROBERTS E JAMES D. WATSON• CAPITULO 7 - PGS. 316 E 317 e outros
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TENDO COMO BASE A ANÁLISE FILOGENÉTICA DE SEQÜÊNCIAS
DE DNA ALTAMENTE CONSERVADAS E DO RNAR,
OS ORGANISMOS VIVOS FORAM DIVIDIDOS EM TRÊS PRINCIPAIS
DOMÍNIOS: 1º. BACTERIA2º. ARCHAEA 3º. EUCARYA
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1.DOMÍNIO BACTERIA: REINO EUBACTERIA (CIANOBACTÉRIAS e
BACTÉRIAS FOTO., QUIMIO., PATO. etc.)
2. DOMÍNIO ARCHAEA: REINO ARCHAEBACTERIA
(METANOGÊNICAS, TERMÓFILAS, HALÓFILAS)
3. DOMÍNIO EUCARYA: DIVIDIDO EM SEIS REINOS:
ARCHAEZOA, PROTISTA, CHROMISTA, PLANTAE, FUNGI E ANIMALIACUIDE DA
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PROCARIOTOS DNA CIRCULAR
CÉLULA, MEMBRANA, CITOPLASMA E NÚCLEO
EUCARIOTOS DNA LINEAR
CÉLULA, MEMBRANA, CITOPLASMA E NÚCLEO
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ARCHAEBACTERIA
PROCARIOTO ANCESTRAL
BACTÉRIAS FOTOSSINTETIZANTES
E NÃO FOTOSSINTETIZANTES
CIANOBACTÉRIAS
EUCARIOTO ANCESTRAL
CLOROPLASTIDEO
EUBACTERIA PLANTAS
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MITOCÔNDRIA
ANIMAIS FUNGI
TEMPO
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EUCARYA -
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DAS CLOROFÍCEAS E CAROFICEAS PROVAVELMENTE
ACONTECE A FILOGENIA PARA FORMAÇÃO DOS RAMOS
BRYOFITO E
PTERIDOFITO...
CONTINUA....