1ª Aula - Origem e Evolução das Células Flashcards
Estudar como surgiram as células, e quais capacidades as fizeram permanecer até hoje.
Enquanto os experimentos do tipo Miller-Urey têm produzido algumas bases nitrogenadas de DNA e RNA, eles não produziram nada parecido com nucleotídeos. Se as unidades formadoras de ácidos nucleicos não faziam parte da sopa orgânica primitiva, moléculas autorreplicadoras e uma fonte de modelos semelhante ao metabolismo dessas unidades devem ter aparecido na mesma época. Como isso aconteceu?
As condições talvez tenham sido alcançadas por probiontes — grupos de moléculas produzidas abioticamente e rodeadas por uma estrutura semelhante a uma membrana. Podem apresentar algumas propriedades da vida, incluindo reprodução simples e metabolismo.
O primeiro material genético era mais provavelmente o RNA e não do DNA. Explique que capacidade do RNA, descoberta por Thomas Cech e Sidney Altman, fez isso possível.
A capacidade de catalisar várias reações químicas, incluindo a polimerização de nucleotídeos, ou seja, capacidade de auto-replicação. O RNA é, assim, capaz tanto de servir como molde quanto capaz de catalisar sua própria replicação.
Explique como o processo descrito anteriormente ocorre.
Diferentemente do DNA,que adquire forma de hélice uniforme, a fita única das moléculas de RNA pode possuir uma série de formas tridimensionais específicas, conferidas por suas sequências de nucleotídeos.
Esse processo favorece a seleção natural? Se sim, porquê?
Sim. Em um ambiente particular, as moléculas de RNA com certas seqüências de base são mais estáveis e se replicam mais rápido. A molécula que mais se adaptar a esse ambiente irá deixar mais descendentes, que não serão de uma “única espécie”, em vez disso, serão uma família de seqüências que diferem levemente uma da outra devido a erros de cópia. Um erro pode gerar uma molécula mais estável e com melhor capacidade de replicação. Isso foi conhecido como “Mundo de RNA”
Como provavelmente seria a Primeira Célula
Presume-se que a primeira célula tenha se originado-se da inclusão de RNAs auto-replicativos em uma membrana composta de fosfolipídeos.
Que característica dos fosfolipídeos, e como ela, favoreceu o surgimento de uma célula
A característica-chave dos fosfolipídeos que formam membrana é que eles são moléculas antipáticas — uma porção solúvel e outra insolúvel — fazendo com que esses fosfolipídeos se aglomerassem em dois para isolar sua parte apolar da água, esse então se dobrou, formando então um meio intracelular cheio de RNAs e nutrientes.
Em razão de as células terem originado-se em um mar de moléculas orgânicas, elas eram capazes de obter alimento e energia diretamente do ambiente. Todavia, essa situação é autolimitante, e por isso as células precisaram desenvolver seus próprios mecanismos para geração de energia e síntese de moléculas necessárias para a sua replicação. Cite esses mecanismos em ordem cronológica de surgimento.
Esses mecanismos foram:
› Glicólise
› Fotossíntese
› Metabolismo Oxidativo, respectivamente
Explique, basicamente, a Glicólise. E cite quais células atuais usam esse tipo de mecanismo.
São reações de quebra de moléculas orgânicas na ausência de oxigênio, com o ganho líquido de 2 ATP. TODAS as células atuais usam glicólise, o que é compatível com a noção de que essas reações surgiram muito cedo na evolução.
Explique, basicamente, a Fotossíntese, e que alterações ela gerou para a célula e para o ambiente externo.
É o uso de luz solar para a formação de moléculas orgânicas mais complexas. Ela forneceu, para as células, a independência da utilização de moléculas orgânicas pré-formadas. Para o ambiente, a partir do momento que se começou a utilizar o H2O — primeiramente as bactérias utilizavam o H2S — um dos produtos gerados pela reação passou a ser o O2 livre, sendo então o responsável por tornar o O2 abundante na atmosfera da Terra.
Como essa liberação do O2 favoreceu o surgimento do novo mecanismo de obtenção de energia, o Metabolismo Oxidativo. Como isso favoreceu evolutivamente esse processo?
Fornecendo o O2 necessário para essa reação, que é aeróbia. Gerando uma grande vantagem evolutiva para os organismos capazes de usar o O2 nas reações de produção de energia. Usando a reatividade do O2, a formação de energia a partir de moléculas orgânicas, fez-se muito mais produtivo que a glicólise anaeróbia, que gera 2 ATP, frente á 36 ou 38 do Metabolismo Oxidativo.
Esse aumento na concentração de O2 na atmosfera, gerou alguma seletividade?
Sim, a maioria dos seres procarióticos eram anaeróbios, e então morreram na presença de O2, o que seria então, a primeira grande extinção ocorrida. Sobreviveram seres que se adaptaram a esse meio oxidativo, que desenvolveram a respiração, por exemplo, e os anaeróbios que, por sorte, estavam em ambientes onde esse oxigênio não chegou, como o profundo do mar e o alto das rochas.
Consensualmente, dê as características da Protocélula.
· bicamada lipídica, permeabilidade seletiva, moléculas energéticas, catalisadoras e armazenadoras de informação;
· Primeiros genomas de RNA: replicação ineficiente, genética e função integradas, RNA dupla fita mais resistente a hidrólise;
· Proteínas são sintetizadas na ausência de DNA;
· Ocupavam ambientes de condições físico-químicas extremas
Na transição para o “Mundo de DNA”, porque esse foi “escolhido” no lugar do RNA?
O DNA é uma molécula mais estável por sua forma, e tamanho; e é mais eficiente. Provavelmente surgiu das reações de RNA com Transcriptase Reversa.
Como as características eucarióticas — envelope nuclear, mitocôndria, retículo endoplasmático — evoluíram de células procarióticas?
Um conjunto de evidências apoia um modelo chamado de ENDOSSIMBIOSE, que postula que as mitocôndrias e plastídeos (termo geral para cloroplastos e organelas relacionadas) eram pequenos procariotos que começaram a viver cendro das células maiores.
O que é endossimbiose?
Endossimbiose se refere a uma célula que vive dentro de outra, chamada célula hospedeira.
