Formação da Terra 4600 Milhões de anos. Primeiros procariontes 3800 Milhões de anos. Primeiras células eucarióticas 1500 Milhões de anos

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2 Formação da Terra 4600 Milhões de anos Primeiros procariontes 3800 Milhões de anos Primeiras células eucarióticas 1500 Milhões de anos

3 Animais primitivos Plantas terrestres Primeiros vertebrados

4 Período dos dinossauros Mamíferos. Primeiros seres humanos

5 Actualidade A vida estende-se desde as profundidades dos oceanos até às cordilheiras mais altas. Seres unicelulares ou pluricelulares, simples ou complexos povoam os ecossistemas.

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16 Reino Monera BACTÉRIAS Caracterizam-se de acordo com: Estrutura Morfologia Metabolismo Reprodução

17 CÁPSULA BACTERIANA Estrutura Apresentam: Presente em quase todos os grupos de bactérias patogénicas. Aspecto gelatinoso, rica em glícidos, possuindo também moléculas proteicas. Tem como função a protecção e defesa em relação a anticorpos e células fagocitárias. Cápsula bacteriana

18 CÁPSULA BACTERIANA PAREDE CELULAR Estrutura Apresentam: Dá forma, suporte e protecção à célula. Na espessura da parede celular, entram na sua constituição polissacarídeos e polipeptídeos. De acordo com a constituição da parede celular, as bactérias classificam-se em Gram-positivas ou Gram-negativas. Cápsula bacteriana Parede celular

19 Estrutura Pode formar invaginações para o interior da célula em cuja superfície se localizam enzimas relacionadas com a respiração. CÁPSULA BACTERIANA Apresentam: PAREDE CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA Cápsula bacteriana Parede celular Membrana plasmática

20 Estrutura Contém enzimas e substâncias de reserva. Não têm organelos membranares. CÁPSULA BACTERIANA Apresentam: PAREDE CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA CITOPLASMA Cápsula bacteriana Parede celular Citoplasma Membrana plasmática

21 CÁPSULA BACTERIANA PAREDE CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA CITOPLASMA Estrutura Apresentam: É uma simples molécula circular. A quantidade de DNA e a quantidade de informação genética codificada são muito menores do que numa célula eucariótica. A região do DNA é designada de nucleóide. Material genético MATERIAL GENÉTICO Cápsula bacteriana Parede celular Citoplasma Membrana plasmática

22 Estrutura Livres no citoplasma bacteriano encontram-se ribossomas e grânulos de reservainclusões- de diversos tipos. CÁPSULA BACTERIANA PAREDE CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA CITOPLASMA Apresentam: Ribossomas Material genético MATERIAL GENÉTICO RIBOSSOMAS Cápsula bacteriana Parede celular Citoplasma Membrana plasmática

23 Estrutura Estrutura mais simples que os flagelos dos eucariontes. Permitem a deslocação. CÁPSULA BACTERIANA PAREDE CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA CITOPLASMA MATERIAL GENÉTICO RIBOSSOMAS FLAGELOS Apresentam: Ribossomas Material genético Flagelo Cápsula bacteriana Parede celular Citoplasma Membrana plasmática

24 CÁPSULA BACTERIANA Estrutura Apresentam: Estrutura de natureza proteica, muito numerosas, muito mais curtas e finas que os flagelos. Pensa-se que estão relacionadas com: a fixação ao substrato, intercâmbio de moléculas com o exterior, ou como vias de penetração de bacteriófagos. PAREDE CELULAR MEMBRANA PLASMÁTICA Ribossomas Pili Material genético CITOPLASMA MATERIAL GENÉTICO Flagelo RIBOSSOMAS FLAGELOS Cápsula bacteriana Parede celular PILI Citoplasma Membrana plasmática

25 Quando apresentam Morfologia COCOS COCOS BACILOS VIBRIÕES ESPIRILOS Classificam-se em: Classificam-se em: Classificam-se em: Classificam-se em: Forma de esfera Forma de bastonete Forma de vírgula Forma de espiral Staphylococcus sp.

26 Quando apresentam Morfologia BACILOS COCOS BACILOS VIBRIÕES ESPIRILOS Classificam-se em: Classificam-se em: Classificam-se em: Classificam-se em: Forma de esfera Forma de bastonete Forma de vírgula Forma de espiral Escherichia coli

27 Morfologia VIBRIÕES COCOS BACILOS VIBRIÕES ESPIRILOS Classificam-se em: Classificam-se em: Classificam-se em: Classificam-se em: Quando apresentam Forma de esfera Forma de bastonete Forma de vírgula Forma de espiral Vibrio cholerae

28 Morfologia ESPIRILOS COCOS BACILOS VIBRIÕES ESPIRILOS Classificam-se em: Classificam-se em: Classificam-se em: Classificam-se em: Quando apresentam Forma de esfera Forma de bastonete Forma de vírgula Forma de espiral Treponema pallidum

29 Coco Diplococo Estreptococo Vibrião Bacilos Espirilo

30 - Foram classificadas no grupo das algas: - Apesar de possuírem pigmentos e o processo de fotossíntese ser parecido com o das algas e plantas, as cianobactérias têm organização procarionte, daí serem colocadas no Reino Monera.

31 As cianobactérias diferem em alguns aspectos das outras bactérias fotossintéticas: - apresentam lamelas internas (precursoras de tilacóides) que contém enzimas e pigmentos fotossintéticos; - os pigmentos fotossintéticos são a clorofila a (também encontrada nas plantas) e as ficobilinas: - cor azul (ficocianina) - cor vermelha (ficoeritrina, encontrada também em algas vermelhas).

32 Exemplo de Cianobactéria Heterocisto- células de maior tamanho - Células especializadas na fixação do azoto: - Redução do azoto atmosférico (N2) a amoníaco (NH3), que pode ser incorporado em aminoácidos, ácidos nucleicos ou em outros compostos orgânicos; Nostoc

33 As restantes bactérias fotossintéticas: - não possuem lamelas internas, contêm enzimas e os pigmentos fotossintéticos (necessários à realização de fotossíntese) em expansões da membrana plasmática; - o principal pigmento é a bacterioclorofila.

34 Características Presença de lamelas internas Sim Não Presença de enzimas e pigmentos fotossintéticos Sim Sim Tipos de pigmentos fotossintéticos - Clorofila a; - Ficobilinas - Bacterioclorofila

35 Fonte de energia Fonte de Carbono Autotróficos (utilizam o CO 2 ou o CO) Heterotróficos (utilizam compostos orgânicos) Fototróficos (utilizam a luz solar) Fotoautotróficos (CO 2 ) Cianobactérias Fotoeterotróficos Algumas bactérias Quimiotróficos (utilizam a energia de compostos químicos) Quimioautotróficos (CO) Algumas bactérias Quimioeterotróficos A maioria das bactérias

36 Bactérias quimioeterotróficas- a maior parte das bactérias (Relações que estabelecem com outros organismos): Saprofitismo- obtém o alimento degradando matéria orgânica morta (decompositores); Simbiose- as bactérias unem-se a outros organismos, havendo proveito para os seres associados;

37 Azoto atmosférico PROTEÍNAS NAS PLANTAS PROTEÍNAS NOS ANIMAIS Matéria orgânica morta, excreções Azoto gasoso no solo Bactérias Amonizantes Bactérias desnitrificantes Nitratos Amónia Amoníaco Bactérias fixadoras de azoto Bactérias nitrificantes Nitritos Bactérias nitrificantes

38 As bactérias e o Homem: - Existem muitas bactérias que habitam no nosso intestino e algumas, tais como Escherichia coli, sintetizam vitaminas do complexo B e vitamina K.

39 Concluindo, como características dos seres pertencentes ao reino Monera pode referir-se que: - São seres unicelulares, procariontes, que podem viver isolados ou agrupar-se em conjuntos de duas ou mais células; - Não possuem organelos membranares, o seu DNA não está associado a proteínas; - Na sua maioria reproduzem-se assexuadamente por divisão binária; - Apresentam autotrofismo (fotossíntese ou quimiossíntese) ou heterotrofismo (absorção)

40 ORIGEM DOS SERES EUCARIONTES

41 Formação da Terra 4600 Milhões de anos Primeiros procariontes 3800 Milhões de anos Primeiras células eucarióticas 1500 Milhões de anos

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44 Os fósseis indicam que, desde o passado da Terra, existem seres procariontes, representados actualmente pelas bactérias e pelas cianobactérias, e seres eucariontes. A separação entre seres procariontes e seres eucariontes resulta naturalmente do tipo de células que os constituem, respectivamente células eucarióticas e células procarióticas.

45 Ribossomas Mitocôndrias Citoesqueleto Núcleo Retículo Endoplasmático Centríolos Membrana Plasmática Citoplasma Seres Procariontes Complexo de Golgi Nucléolo Seres Eucariontes Peroxisoma

46 Características Célula Procariótica Célula Eucariótica Tamanho Diâmetro médio 0,5-5 μm Cerca de 40 μm de diâmetro Parede celular Rígida (polissacarídeos com aminoácidos) Rígida. Presente em plantas (formada por celulose) e fungos (formada por quitina). Material genético O material genético está em contacto directo com o citoplasma e constitui o nucleóide. Possuem verdadeiro núcleo que contém um ou mais nucléolos. Organelos Ausência de organelos membranares. Contêm muitos ribossomas (de dimensões menores que os das células eucarióicas). Muitos organelos membranares como mitocôndrias, retículo, complexo de Golgi

47 Características Célula Procariótica Célula Eucariótica Estruturas respiratórias Hialoplasma e membrana plasmática. Hialoplasma e mitocôndrias. Fotossíntese Sem cloroplastos. Tem lugar, em alguns casos, em lamelas fotossintéticas. Ocorrem em cloroplastos com uma estrutura membranar complexa Flagelos Organelos locomotores simples não rodeados pela membrana citoplasmática, ligados à superfície da célula. Organelos locomotores complexos, rodeados por membrana plasmática.

48 Pelo registo fóssil: - Vestígios mais antigos relativos à vida procarionte, datam de cerca de 3800 milhões de anos; - Seres eucariontes só terão surgido há cerca de 1500 milhões de anos; - Durante mais de 2000 milhões de anos os procariontes reinaram a Terra.

49 Muitos cientistas questionam-se sobre o que se terá passado neste período de tempo e, sobretudo, como surgiram os seres eucariontes. Apesar da organização simples que os procariontes apresentam, foi certamente a partir deles que se originaram outras formas de maior complexidade. Existem vários modelos explicativos que relacionam a origem dos eucariontes com procariontes: HIPÓTESE AUTOGÉNICA E HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA

50 Modelo Autogénico - Admitem que a célula eucariótica terá surgido a partir de organismos procariontes, por invaginações sucessivas de porções da membrana plasmática, seguidas de especialização.

51 Modelo Endossimbiótico Em 1920 alguns investigadores aperceberam-se de semelhanças entre certos componentes membranares das células eucarióticas e alguns seres procariontes. - Admitem que a célula eucariótica teria resultado da incorporação de certas células procarióticas de outros procariontes livres.

52 Modelo Endossimbiótico - Seria um caso de endossimbiose, isto é, de associação entre dois organismos diferentes nos quais um deles - o endossimbionte - vive no interior do outro, beneficiando um ou ambos da associação.

53 1 1- Uma célula procariótica grande terá capturado outras células procarióticas (células- hóspedes) que permaneceram no interior da célula hospedeira, resistindo à digestão.

54 2- As células capturadas estabelecem com a célula hospedeira relações de simbiose. 2

55 3- A cooperação foi tão íntima e tão eficaz entre os diferentes elementos que se tornaram dependentes uns dos outros e passaram a constituir organismos estáveis e singulares. 3

56 4- As células hóspedes vieram assim a constituir os organelos da célula eucariótica. Os cloroplastos, por exemplo, ter-se-ão originado a partir da captura de cianobactérias, e as mitocôndrias teriam resultado da incorporação de bactérias com eficiente capacidade respiratória. 4

57 Modelo Endossimbiótico Em apoio a este segundo modelo, temos os seguintes argumentos: Os cloroplastos e as mitocôndrias 1- Assemelham-se a bactérias (forma e tamanho); 2- Produzem as suas próprias membranas internas; 3 - Dividem-se independentemente da célula; 4 - Contém DNA em moléculas circulares, em regra, não associado a proteínas; 5 - São semi-autónomos;

58 Modelo Endossimbiótico 6 - Os ribossomas dos cloroplastos são mais semelhantes em tamanho e características bioquímicas aos ribossomas de procariontes do que aos ribossomas que existem no citoplasma de eucariontes; 7 - Verifica-se ainda hoje que bactérias e alguns eucariontes unicelulares formam associações simbióticas ex. bactérias flora intestinal vit. B.

59 Limitações do Modelo Endossimbiótico Apesar de constituir uma teoria interessante e criativa, possuí alguns pontos fracos: - Não explica de forma muito clara a origem do núcleo da célula eucariótica. - Não esclarece como é que o DNA nuclear comanda o funcionamento, quer do cloroplasto, quer da mitocôndria.

60 Uma filogenia dos seres vivos de acordo com argumentos bioquímicos e com o modelo endossimbiótico

61 ORIGEM DA MULTICELULARIDADE

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63 ORIGEM DA MULTICELULARIDADE sua independência; - Algumas bactérias podem formar filamentos, mas as suas células mantêm a - No decurso da evolução, muitos dos organismos tornaram-se mais complexos, e com este aumento de complexidade poderiam ter surgido os seres multicelulares, representados inicialmente por formas muito simples que depois se diferenciaram.

64 Os seres eucariontes unicelulares podem constituir agregados. Quando estas associações dizem respeito a seres da mesma espécie que estabelecem relações estruturais entre si, designam-se por agregados coloniais ou colónias (ex: Volvox, Gonium). COLÓNIAS todas as células têm a mesma função

65 Colónia muito simples constituída por 4,8,16 ou 32 células semelhantes a algas verdes. Gonium Colónia esférica em que existem 500 a 50 mil células biflageladas.algumas células têm função reprodutora Volvox

66 Poderá considerar-se o Volvox um organismo multicelular? - Apesar de Volvox ser constituída por várias células estruturalmente independentes, sob o ponto de vista funcional não ocorreu diferenciação, pois as células são todas semelhantes, com excepção das células reprodutoras. Esta especialização não é suficiente para se considerar um ser multicelular.

67 Importância da Volvox: - Admite-se que a multicelularidade possa ter surgido na Terra por evolução de seres coloniais como o considerado. - Os seres coloniais podem ter estado na origem de algas verdes pluricelulares, algumas das quais evoluíram mais tarde para plantas. Argumentos a favor desta hipótese: A existência de clorofila a, clorofila b e de amido como substância de reserva nas algas verdes e nas plantas.

68 MULTICELULAR É provável que, em algumas células COLONIAL DIFERENCIADO COLONIAL INDIFERENCIADO eucarióticas associadas em colónias, tenha ocorrido diferenciação e essas células tenham passado a desempenhar funções especializadas. A colónia começou a comportar-se como um indivíduo, surgindo a multicelularidade. UNICELULAR

69 Porquê a multicelular? À medida que as dimensões de uma célula aumentam, verifica-se que a razão entre a área e o volume diminui, isto é, a superfície não aumenta tanto como o volume. Solução: apresentar multicelularidade

70 Quando considera que um ser é multicelular? - Quando nas células associadas há interdependência estrutural e funcional; - Quando ocorre a especialização celular (as células agrupam-se para formar tecidos, órgãos e sistemas).

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72 - Permitiu uma maior diversidade de formas vivas, o que levou a uma adaptação a diferentes ambientes;

73 -Foi possível a sobrevivência de seres de maiores dimensões sem comprometer as trocas com o meio externo. - Graças à especialização celular, foi possível aumentar a eficácia na utilização da energia. - Conferiu uma maior independência em relação ao meio externo, pois os vários sistemas de órgãos passaram a contribuir para a manutenção (eficaz homeostasia) do meio interno em condições favoráveis à vida - Permitiu uma defesa mais eficaz dos predadores.

74 Complexidade não significa obrigatoriamente melhor adaptação. Há formas extremamente simples como os seres procariontes que continuam com uma presença pujante na nossa vida, sinal de que se adaptaram perfeitamente a diferentes condições.

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