Origem e evolução das células

Padrão

Esta postagem foi desenvolvida da seguinte forma:

1º Texto retirado do site Educação

2º Texto resumido do site Portal educação

3º Um link para um texto mais extenso e completo :http://bioquimica-basica.blogspot.com.br/2007/09/origem-e-evoluo-das-clulas.html

 

1º Texto retirado do site Educação

Origem e evolução das células

HISTÓRICO

As células, base dos estudos de biologia – fundamentais para a prova do Enem -, foram descobertas com o auxílio de um microscópio pelo cientista inglês Robert Hooke (1635 – 1703), a partir de uma cortiça que tem a função de proteger os troncos das árvores. Ele observou pequenas cavidades que seriam a parede celular das células mortas e deu-lhes o nome de células (diminutivo latino de cella, lugar fechado, pequeno cômodo).

Na década de 1820, foi feita outra descoberta, a visualização do núcleo. Na década de 1830, um botânico e um zoólogo concluíram que a célula era a unidade básica de todas as plantas e animais. Assim surgia o conceito de que todos os seres vivos são formados por células (teoria celular). Mais descobertas foram feitas ao longo do século XIX, quando concluiu-se que a célula corresponde à unidade morfológica e fisiológica dos seres vivos.

ORIGEM E EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS

Com base em estudos, as primeiras células surgiram na terra há 3,5 bilhões de anos, no começo do período pré-cambriano. A hipótese é que componentes da atmosfera primitiva, composta por amônia (NH3), metano (CH4), água (H2O), gás hidrogênio (H2) e gás carbônico (CO2) sofreram influência de descargas elétricas oriundas de tempestades frequentes, dos raios ultravioletas e do calor. Com isso, os componentes combinaram-se formando as primeiras moléculas orgânicas. Tais moléculas teriam se aglomerado, formando aglomerados protéicos e, assim, dado origem às primeiras formas de vida primitivas, que se alimentavam dos compostos carbônicos inorgânicos presentes nos aglomerados, ou seja, seriam heterotróficos (hetero = diferente; trofo = alimento). A partir do metabolismo desses aglomerados, formaram-se novos compostos.

Os primeiros seres primitivos teriam sido anaeróbios, já que ainda não existia oxigênio na atmosfera. Outra característica é que esses seres teriam a capacidade de se auto reproduzir, mantendo sua individualidade, ou seja, seu DNA. Mecanismos evolutivos favoreceram o surgimento de organismos autotróficos, que utilizavam o gás carbônico, água e energia do sol para produzir seu próprio alimento. Com isso, estes produziram oxigênio liberado na atmosfera durante o processo da fotossíntese, possibilitando o aparecimento de seres cada vez mais diversificados, complexos e pluricelulares.

Os primeiros seres vivos seriam: Simples; Unicelulares; Heterotróficos; Fermentadores; Anaeróbicos.

HIPÓTESE DE ENDOSSIMBIOSE

Os primeiros seres vivos possuíam uma organização muito simples, eram procariontes (pro = primitivo; cario = núcleo). O processo evolutivo a partir dessas células mais simples originou células de organização mais complexas, chamadas de eucariontes (eu= Verdadeiro)

Uma das hipóteses mais aceitas para o processo evolutivo das células eucariontes defende que as células procariontes teriam englobado células bacterianas determinando uma relação ecológica chamada de simbiose, pela qual a célula fornece proteção do meio externo e nutriente e o microrganismo favorece maior rendimento e aproveitamento energético através do processo de respiração celular, sendo assim mutuamente vantajosa. Diante disso, as mitocôndrias e cloroplastos são organelas supostamente derivadas desta associação (FIGURA 1).

Origem e evolução das células e hipótese de endossimbiose (Foto: Reprodução)Figura 1 (Foto: Reprodução)

A hipótese de endossimbiose foi formulada pela microbiologista americana Lynn Margulis em 1981, no livro “Symbiosis in CellEvolution”. As mitocôndrias possuem dupla membrana, assim como muitas bactérias, e a membrana interna das mitocôndrias não são similares à membrana citoplasmática das células. As mitocôndrias e cloroplastos também possuem seu próprio DNA em forma circular – assim como as bactérias – e sua própria síntese de proteínas, que não interferem na atividade da síntese nuclear. Além disso, os ribossomos dessas organelas encontradas nas células eucariontes são semelhantes aos ribossomos nas células procariontes, favorecendo assim a ideia da teoria da endossimbiose.

Apesar de aceita pela comunidade científica, algumas questões ainda são levantadas com relação à hipótese endossimbiótica, pois experimentos mostraram que essas organelas não sobreviveriam fora da célula e que algumas proteínas codificadas pelo DNA nuclear são essenciais para o funcionamento das mitocôndrias e dos cloroplastos. No entanto, essa associação, ao longo de milhares de anos, poderia ter ocasionado uma associação dependente que sofreram uma coevolução com as células.

EXERCÍCIOS

1) ENEM 2002 – Na solução aquosa das substâncias orgânicas prebióticas (antes da vida), a catálise produziu a síntese de moléculas complexas de toda classe, inclusive proteínas e ácidos nucléicos. A natureza dos catalisadores primitivos que agiam antes não é conhecida. É quase certo que as argilas desempenharam papel importante: cadeias de aminoácidos podem ser produzidas no tubo de ensaio mediante a presença de certos tipos de argila. (…) Mas o avanço verdadeiramente criativo que pode, na realidade, ter ocorrido apenas uma vez ocorreu quando uma molécula de ácido nucléico aprendeu a orientar a reunião de uma proteína, que, por sua vez, ajudou a copiar o próprio ácido nucléico. Em outros termos, um ácido nucléico serviu como modelo para a reunião de uma enzima que poderia então auxiliar na produção de mais ácido nucléico. Com este desenvolvimento apareceu o primeiro mecanismo potente de realização. A vida tinha começado.

Adaptado de: LURIA, S.E. Vida: experiência inacabada. Belo Horizonte: Editora Itatiaia; São Paulo: EDUSP, 1979.

Considere o esquema abaixo:

Origem e evolução das células e hipótese de endossimbiose (Foto: Reprodução)

O “avanço verdadeiramente criativo” citado no texto deve ter ocorrido no período (em bilhões de anos) compreendido aproximadamente entre (A) 5,0 e 4,5.

(B) 4,5 e 3,5.
(C) 3,5 e 2,0.
(D) 2,0 e 1,5.
(E) 1,0 e 0,5.

Resolução: letra B Há 4,5 bilhões de anos, o surgimento do primeiro ácido nucléico, com a sua capacidade de autoduplicação e, portanto, reprodução, deu origem à vida. Há 3,5 bilhões de anos, o surgimento das primeiras células originou os ancestrais dos organismos que hoje classificamos nos Reinos Monera, Protista, Fungi, Animalia e Plantae(vegetais).

2) UERJ 2012 – Durante o processo evolutivo, algumas organelas de células eucariotas se formaram por endossimbiose com procariotos. Tais organelas mantiveram o mesmo mecanismo de síntese proteica encontrado nesses procariotos.

Considere as seguintes organelas celulares, existentes em eucariotos:

1 – mitocôndrias
2 – aparelhogolgiense
3 – lisossomas
4 – cloroplastos
5 – vesículas secretoras
6 – peroxissomas

Nas células das plantas, as organelas que apresentam o mecanismo de síntese proteica igual ao dos procariotos correspondem às de números:

a) 1 e 4
b) 2 e 3
c) 3 e 6
d) 4 e 5

Resolução: letra A

A questão aponta para as noções de teoria endossimbiôntica. Segundo essa teoria, as mitocôndrias e os cloroplastos devem ser derivados de organismos procariotos que invadiram outras células há milhões de anos e associaram-se a elas, estabelecendo uma relação de benefício mútuo, uma simbiose.

2º Texto resumido do site Portal educação

ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA

por: Colunista Portal – Educação

Evolução de um tipo de célula

Evolução de um tipo de célula

É muito importante conhecer o processo que deu origem às primeiras células.

Atualmente existe uma forte corrente de estudiosos que defende a teoria de que o início do processo evolutivo que deu origem às primeiras células tenha iniciado há mais ou menos quatro bilhões de anos. Neste período o oxigênio ainda não estava presente na atmosfera, que provavelmente continha amônia, vapor d’água, hidrogênio, metano, gás carbônico e sulfeto de hidrogênio. O oxigênio em sua forma livre, somente surgiu muito posteriormente, devido à ação fotossintética de células autotróficas.

Há mais ou menos quatro bilhões de anos, a superfície de nosso Planeta estaria, em sua maior parte, coberta por uma enorme massa de água, disposta em imensos “oceanos” e também “lagoas”. Toda essa massa líquida recebeu o nome de “caldo primordial”, sendo rica em moléculas inorgânicas e contendo em solução todos os gases presentes na atmosfera daquela época (Junqueira & Carneiro, 2005).

Sob a ação do calor e da radiação ultravioleta emitida pelo Sol e de descargas elétricas originadas pelas frequentes tempestades que ocorriam neste período, estas moléculas existentes no caldo primordial combinaram-se entre si quimicamente, constituindo o que seriam os primeiros compostos que apresentaram carbono em sua composição. Outras substâncias de natureza mais complexa, como por exemplo, as proteínas e os ácidos nucleicos, teriam aparecido em um momento posterior espontaneamente ao acaso, já que nas condições atuais de nosso Planeta, só seriam capazes de se formar naturalmente devido à ação de células. Segundo Junqueira & Carneiro (2005), esse tipo de síntese, realizada sem a ação de seres vivos, é denominada prebiótica, sendo experimentalmente comprovado que este processo pode ocorrer em tais condições.

Três circunstâncias que favoreceram o acúmulo gradual dos compostos de carbono:
1) A enorme extensão do Planeta, com uma ampla variedade de ambientes heterogêneos, onde provavelmente surgiram moléculas que permaneceram próximas umas às outras e, provavelmente, distintas estruturalmente em relação às existentes em outros locais;

2) O longo período em que ocorreu a síntese prebiótica no caldo primordial, estimado em mais de dois bilhões de anos;

3) O fato de não existir oxigênio na atmosfera, o que fez com que as moléculas recém-formadas não fossem imediatamente destruídas pela oxidação.

Levando em consideração as características atuais da atmosfera, com elevada concentração de Oxigênio, seria impossível a síntese prebiótica acontecer.

E provável que no caldo primordial tenha surgido polímeros de aminoácidos e de nucleotídeos, tendo assim se formado as primeiras moléculas de ácidos nucleicos e de proteínas. Todavia, somente os ácidos nucleicos possuem a capacidade de se duplicar, o que juntamente com as recentes demonstrações em laboratório, de que as moléculas de RNA simples estruturalmente são capazes de originar moléculas mais complexas, sem qualquer auxílio de proteínas enzimáticas, nos faz pensar que o processo de evolução das moléculas mais complexas iniciou com moléculas de RNA.

Sobre Eder Sabino Carlos

Sou formado em Ciências Econômicas e desenvolvi este site para democratizar materiais de estudos de qualidade para concursos públicos e Enem. Hoje sou representante de vendas na área de material de construçãoa na cidade de Vila Velha ES. Gosto de ler livros de aventura e tenho um livro publicado em e-book com o título de A Fortaleza do Centro. Um livro de aventura infanto-juvenil, mas adultos também estão gostando. Você pode baixar o livro no site e aproveite e veja os comentários das pessoas que já o leram.

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