10 unicelularidade e multicelularidade

1. MARGARIDA BARBOSA TEIXEIRA
UNICELULARIDADE E MULTICELULARIDADE

2. Origem dos procariontes
2

3. Origem dos procariontes
3

4. Origem dos procariontes
4
Possível evolução biológica

5. Origem dos eucariontes
5
Possível evolução biológica
Seres Procariontes

Hipótese Autogénica ????
Hipótese Endossimbiótica ????

Seres Eucariontes

6. Origem dos eucariontes
Hipótese Autogénica

6
Hipótese Autogénica

7. 7
A célula procariótica terá sofrido invaginações sucessivas da membrana
plasmática com posterior especialização.
Numa fase inicial, as células desenvolveram sistemas endomembranares
resultantes de invaginações da membrana plasmática:
algumas dessas invaginações armazenavam o DNA, formando um
núcleo,
outras invaginações evoluíram no sentido de produzir organelos
semelhantes ao retículo endoplasmático.
Posteriormente, algumas porções do material genético abandonaram o
núcleo e evoluíram sozinhas no interior de estruturas membranares.
formaram-se organelos como as mitocôndrias e os cloroplastos.

Origem dos eucariontes
Hipótese Autogénica

8. 8
Hipótese Autogénica
Os eucariontes resultaram da evolução gradual dos
procariontes
Crítica  Esta hipótese parte do princípio errado de que o material
genético do núcleo e dos organelos, nomeadamente das mitocôndrias e dos
cloroplastos, tem uma estrutura e informação genética idêntica.

Origem dos eucariontes
Hipótese Autogénica

9. 9
Hipótese Endossimbiótica
Existiam procariontes maiores e procariontes mais
pequenos (sendo uns aeróbios e outros fotossintéticos).
Os procariontes mais pequenos foram capturados pelos
maiores, estabelecendo-se relações de simbiose entre
eles.
A cooperação entre os diferentes elementos foi tão
eficaz que se tornaram dependentes uns dos outros e
passaram a constituir organismos estáveis.
Os procariontes hóspedes tornaram-se organelos da
célula hospedeira:
os cloroplastos ter-se-ão originado a partir da
captura de procariontes semelhantes às
cianobactérias atuais, portadoras de pigmentos
fotossintéticos;
as mitocôndrias terão resultado da captura de
bactérias com eficiente capacidade respiratória.

Origem dos eucariontes
Hipótese Autogénica

10. 10
Os eucariontes resultaram da evolução conjunta
de vários procariontes que estabeleceram
relações de simbiose entre si.

Origem dos eucariontes
Hipótese Endossimbiótica

Crítica  Os adeptos desta hipótese não a conseguiram fundamentar.

11. 11

Origem dos eucariontes
Hipótese Endossimbiótica

Em 1967, Lynn Margulis, com o auxílio de dados obtidos através da
utilização do microscópio eletrónico e sobre o DNA das mitocôndrias e
dos cloroplastos, conseguiu fundamentar a hipótese endossimbiótica.

12. 12

Origem dos eucariontes
Hipótese Endossimbiótica

Semelhanças entre organelos (mitocôndrias e cloroplastos) e
bactérias (procariontes):
na forma, tamanho e estruturas membranares,
na divisão - por bipartição,
no material genético - DNA circular não associado a histonas,
nos ribossomas - os ribossomas destes organelos são mais
semelhantes (em tamanho e em características bioquímicas) aos dos
procariontes do que aos das células eucarióticas
na membrana interna - enzimas e sistemas de transporte.

13. 13

Origem dos eucariontes
Hipótese Endossimbiótica


Atualmente existem alguns casos de simbiose obrigatória entre
eucariontes e bactérias
Exemplo :
A amiba Pelomyxa palustris embora não possua mitocôndrias necessita de viver
em ambientes aeróbios.
Possui, no seu interior, bactérias endossimbióticas que efetuam a respiração
aeróbia.
As bactérias também metabolizam ácido láctico que se acumula na amiba. Na
ausência destas bactérias, a amiba morre devido à acumulação de ácido láctico.

14. 14

Origem dos eucariontes
Hipótese Endossimbiótica


Margulis afirma:

“À parte as bactérias, todos os organismos, absolutamente todos, são o
resultado da associação de vários organismos individuais, que se
encontraram no passado longínquo, uniram-se por interesses mútuos,
misturaram os seus genes, e deram lugar a organismos complexos cada
vez mais vantajosos favorecendo a sua sobrevivência num ambiente em
mudança.”

15. 15

Origem dos eucariontes
Hipótese Endossimbiótica


Conclusão

Procariontes maiores estabeleceram relações de simbiose com
procariontes menores,
capazes de produzir energia
pela oxidação de compostos
orgânicos, semelhantes às
mitocôndrias atuais,


originando
eucariontes aeróbios
capazes de produzir
compostos orgânicos utilizando
a energia luminosa,
semelhantes aos cloroplastos
atuais,

originando
eucariontes fotossintéticos

16. 16

Origem da multicelularidade

À medida que a célula aumenta de dimensões

Diminui a razão entre a área e o volume

A superfície não aumenta tanto como o volume

Reduzida superfície de membrana para realizar
trocas

Trocas lentas

O metabolismo celular não pode aumentar

Necessidade de divisão

Multicelularidade

17. 17

Origem da multicelularidade

O aumento do número de células no mesmo volume

Aumento da razão entre a área e o volume

Aumento da superfície de trocas

Aumento do metabolismo celular

18. 18

Origem da multicelularidade

Seres eucariontes unicelulares

Reprodução

Vários unicelulares unidos

Competição

Agrupam-se para vencer
 
Colónias de unicelulares eucariontes

Inicialmente todas as células da colónia desempenhavam a mesma função

Algumas das células especializaram-se em determinadas funções

Surge a diferenciação celular

Seres eucariontes multicelulares

19. 19

Origem da multicelularidade


Colónias - seres da mesma espécie que estabelecem ligações estruturais entre si.

Gonium, Endorina e Pandorina são colónias de algas atuais, em que todas as
células desempenham a mesma função: deslocação, produção de alimento,
reprodução, …
Colónias (de unicelulares) sem especialização

20. 20

Origem da multicelularidade

Volvox - colónia esférica de algas biflageladas (50 a 50000) unidas por
prolongamentos citoplasmáticos e bainhas gelatinosas, formando uma esfera oca.
Colónias (de unicelulares) com especialização

21. 21

Origem da multicelularidade

As células são todas semelhantes.
A diferenciação só ocorreu para formar células reprodutoras.
A reduzida especialização não permite considerar volvox um ser pluricelular.

Admite-se que os seres coloniais (semelhantes ao volvox atual)
podem ter estado na origem dos seres pluricelulares

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Vantagens da multicelularidade
A multicelularidade permitiu:
A ocorrência de mecanismos de regulação
conduziram à diferenciação celular e consequentemente à evolução dos
seres vivos;
A sobrevivência de seres de maiores dimensões (mantendo uma razão
área/volume ideal para a realização de trocas);
nestes surgiram células ou órgãos especializados na realização das
trocas;
Uma utilização mais eficaz de energia
diminuição da taxa metabólica;
Maior diversidade de formas
possibilitou a adaptação a diferentes ambientes;
Maior independência em relação ao meio ambiente (os sistemas de órgãos
contribuíram para a manutenção do meio interno em condições favoráveis à
vida).