Cada indivíduo provém dos seus progenitores que, por sua vez, provieram de outros progenitores, e o processo repete-se através dos tempos, de geração

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2 Cada indivíduo provém dos seus progenitores que, por sua vez, provieram de outros progenitores, e o processo repete-se através dos tempos, de geração em geração. Neste regresso ao passado somos conduzidos, sobretudo através dos fósseis, até aos primeiros seres vivos.

3 As primeiras células encontradas no registo fóssil devem ter surgido num período que oscila entre os 3800 e os 2500 milhões de anos e assemelham-se aos atuais procariontes, representados pelas bactérias e pelas cianobactérias.

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6 Como é que a Ciência e a Sociedade tem interpretado a grande variedade de seres vivos? A enorme diversidade de seres vivos resultou de um longo processo evolutivo. A maioria dos biólogos considera que todos os seres vivos conhecidos na Terra podem ser divididos em seres procariontes e seres eucariontes.

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10 MAS Que acontecimentos terão tido lugar neste planeta que justifiquem o surgimento de seres vivos e a enorme diversidade? Que processos justificam a existência de seres procariontes e eucariontes? O que terá levado alguns desses eucariontes a tornarem-se multicelulares, enquanto que outros permaneceram formados por uma só célula?

11 Um pouco de história. (provavelmente )

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14 Origem dos eucariontes Dos procariontes aos eucariontes A vida terá evoluído a partir de organismos simples, os procariontes, dos quais terão surgido os eucariontes. As hipóteses autogénica e endossimbiótica apresentam mecanismos excplicativos desta evolução.

15 Origem dos eucariontes Hipótese autogénica A célula procariótica terá sofrido sucessivas invaginações da membrana plasmática com posterior especialização. Hipótese pouco apoiada: Não esclarece a forma como decorreram os fenómenos que descreve nem a causa que os desencadeou.

16 Origem dos eucariontes Procarionte aeróbio Procarionte fotossintético Hipótese endossimbiótica A célula eucariótica terá resultado da incorporação, por parte de certas células procarióticas, de outros procariontes livres. - Teria existido a associação de dois organismos diferentes, nos quais um deles (endossimbionte) vive no interior do outro, beneficiando um ou ambos da associação. Hipótese inicialmente rejeitada por falta de dados que a apoiassem.

17 1967 Lynn Margulis fundamenta a Hipótese Endossimbiótica: Captação, por parte de uma célula procariótica de grandes dimensões, de outras células procarióticas (células-hóspedes), que resistiram à digestão. Estabelecimento de uma relação de simbiose entre as células-hóspedes e a célula hospedeira. A cooperação eficaz torna os diferentes elementos dependentes uns dos outros passando a constituir ORGANISMOS ESTÁVEIS E SINGULARES! As células-hóspedes viriam a constituir os organelos da célula eucariótica. Assim, por exemplo: CLOROPLASTOS Captura de cianobactérias MITOCÔNDRIAS Incorporação de bactérias com eficiente capacidade respiratória A Hipótese Endossimbiótica é atualmente muito aceite, sobretudo porque apresenta argumentos válidos que a fundamentam:

18 Argumentos válidos Semelhança das mitocôndrias e dos cloroplastos com as bactérias, quer na forma, no tamanho e nas estruturas membranares. Cloroplastos e mitocôndrias produzem as suas próprias membranas, dividem-se independentemente da célula e contêm DNA circular, em regra, não associado a proteínas. Pontos fracos Não explica a origem do núcleo da célula eucariótica. Não esclarece como o DNA nuclear comanda o funcionamento da mitocôndria e do cloroplasto. Os ribossomas dos cloroplastos e das mitocôndrias são mais semelhantes aos dos procariontes do que aos dos eucariontes. Atualmente existem associações simbióticas entre bactérias e eucariontes.

19 Origem dos eucariontes

20 Origem da multicelularidade - Admite-se que quando o nosso planeta se encontrava povoado por uma imensa biomassa de seres unicelulares, se tenham intensificado os fenómenos de predação. - Uma célula maior pode mais facilmente capturar outras células, estando em clara vantagem. - No entanto, os organismos não podem aumentar indefinidamente de tamanho!

21 Unicelularidade e multicelularidade - O aumento do tamanho da célula leva à diminuição da razão entre a área e o volume. - O aumento do número de células, num mesmo volume, leva ao aumento da razão entre a área e o volume.

22 Unicelularidade e multicelularidade Aumento de volume Aumento do metabolismo Alternativas? - Redução do metabolismo com diminuição da necessidade das trocas com o exterior; - Mas a superfície não aumenta na mesma proporção - Dificuldade nas trocas da célula com o meio externo - Multicelularidade.

23 - Redução do metabolismo Unicelularidade e multicelularidade

24 Unicelularidade e multicelularidade Os seres eucariontes unicelulares formam, por vezes, agregados. As colónias são associações de eucariontes unicelulares da mesma espécie que estabelecem ligações estruturais entre si.

25 Unicelularidade e multicelularidade

26 Unicelularidade e multicelularidade

27 Unicelularidade e multicelularidade - Forma colónias com 500 a células; - Células com dois flagelos, unidas por prolongamentos citoplasmáticos e bainhas gelatinosas, formando uma esfera oca. - Camada externa de células flageladas proporciona movimento à colonia; as células de maior tamanho têm a função de reprodução.

28 Unicelularidade e multicelularidade Em Volvox: - Células estruturalmente interdependentes, ligadas entre si; - Células todas semelhantes, com exceção das células reprodutoras. No entanto. - Esta especialização não é suficiente para que Volvox seja considerado um ser pluricelular.

29 Unicelularidade e multicelularidade Origem da multicelularidade - Os ancestrais dos organismos multicelulares seriam simples agregados de seres unicelulares, que formavam estruturas designadas colónias ou agregados coloniais. - Inicialmente todas as células da colónia desempenhavam a mesma função. Ao longo do tempo algumas das células ter-se-ão especializado em determinadas funções. - A diferenciação celular e consequente especialização, em que se verifica a interdependência estrutural e funcional das células, ter-se-á acentuado no decurso da evolução, originando seres multicelulares.

30 Unicelularidade e multicelularidade Vantagens da multicelularidade - Grande diversidade de formas com adaptação a diferentes ambientes. - Aumento do tamanho sem comprometer a eficácia das trocas com o meio externo. - Maior especialização com proporcional eficácia na utilização de energia. - Maior independência em relação ao meio ambiente com manutenção das condições do meio interno.