De onde vêm as células (eucariotos) | Nerdologia Ensina 04

[Música] sejam bem vindos à e sinergia ensina eu sou átila biólogo pesquisador e fazendo o pleno uso das mitocôndrias no quarto episódio desta série especial sobre evolução vamos ver a transição mais importante para a vida complexa no planeta incluindo você por aí nos primeiros episódios de cinesiologia ensina nós falamos sobre como a vida pode ter surgido na terra e os primeiros passos evolutivos para a produção de energia como planeta mudou depois da fotossíntese porque começou como oxigênio na atmosfera mas apesar de todo esse oxigênio estava sendo produzido pela fotossíntese que tinha sido recém inventada até

2 bilhões de anos atrás a festa da vida não era lá das mais animadas a terra já era povoada por bactérias e aquece mas a gente ainda não tinha nenhuma forma de vida grande ou complexa para termos organismos complexos como você outros animais plantas fungos e as algas primeiro a evolução precisou selecionar as primeiras células com núcleo os eucariontes e pra variar tudo indica que essa é uma questão de energia um dos maiores limitantes para a evolução e para a vida bactérias e aquecem os domínios que a gente chama de organismos procariontes já que são

organismos formados por células mais simples que não tem núcleo e outras estruturas dentro delas como as mitocôndrias essa simplicidade faz delas organismos muito versáteis que podem viver em ambientes impensáveis para nós como fontes termais minas subterrâneas lagoas com salinidade absurda águas muito ácidas e alcalinas ou até a sola do pé por outro lado essa simplicidade limita a quantidade de energia que esses organismos podem fazer eucariontes como os paramécios usam os cílios ao redor das células pra nadar por aí e colocar pra dentro bactérias fungos algas e o que mais passar pela abertura na sua célula

enquanto as amebas projetam partes para fora da célula formando bracinhos que a gente chama de xodó pudins e esses pseudo pode não só ajudam a minha banda pra lá e pra cá atrás o que comer como ainda deixam ela abraçar e colocar pra dentro da célula a comida que encontra esses dois tipos de organismos conseguem caçar presas apesar de serem unicelulares o que mostra que mesmo uma célula pode ser bastante versátil mas tanto a natação do pará mércio quanto a caminhada da ameba gastamos bastante energia muito mais do que uma bactéria ou marca podem fazer

sozinhas como esses procariontes ainda dependem da membrana celular para fazer um gradiente de prótons que produz atp a quantidade de energia que eles produzem é muito mais limitada pela superfície da célula do que os eucariontes imagine uma civilização que só sabe fazer energia usando moinhos de água e não tem como transportar essa energia para longe uma cidade feita por eles seria uma faixa estreita seguindo o rio e mesmo assim não poderia ser tão longa senão as pessoas tenham que viajar horas para ir de uma ponta da cidade até a outro os procariontes tem esse mesmo

tipo de limitação toda vez que precisam de mais energia precisam de uma membrana celular maior para fazer mais gradiente de prótons mas isso tem um limite quanto maior a membrana da célula maior volume da célula maior o tamanho dela e mais energia gasta só que esse volume cresce mais rápido do que a área da membrana para uma bactéria crescer para produzir mais energia também clique em gastar mais energia ainda e essa limitação energética é tão séria que apesar dos bilhões de anos e da infinidade de bactérias e aquece que a evolução teve à disposição até

hoje não encontramos uma bactéria que tenha mais de um milímetro de diâmetro comparados com os procariontes nós eucariontes esbanjamos energia as nossas células produzirá energia suficiente para funções bem mais elaboradas como os filhos dos para mércio social dops das amebas os esqueletos externas de amebas com casca ou do plâncton e várias outras inovações sem falar no núcleo que suporta o genoma muito maior e mais complexo que viabilizou isso tudo isso porque o gradiente de prótons que produz a nossa energia não acontece na membrana celular acontece organelas bastante especializadas que são as mitocôndrias se nós precisamos

de mais energia não precisamos aumentar o tamanho da célula a gente pode simplesmente aumentar o número de mitocôndrias que uma célula tem como essa estratégia mais eficiente a gente cresce bem mais se as bactérias não chegam à semi e métricas eucariotos como algumas algas unicelulares podem ter uma célula com centímetros de diâmetro o segredo para essa diferença toda tá justamente no modo como a gente produz muito mais energia as nossas células podem aumentar ou até diminuir o número de mitocôndrias de acordo com essa demanda de energia sem precisar aumentar o tamanho da membrana da célula

como os procariontes precisão como se no nosso caso fosse uma cidade construindo mais usinas termoelétricas porque a demanda energética aumentou ao invés de depender de mais moinhos de água esticando o tamanho dessa cidade no rio no nosso corpo por exemplo as células musculares estão cheias de mitocôndrias para poder produzir energia por volta de um terço do volume das células musculares do coração são mitocôndrias empilhar dinho's pra produzir energia para cada um dos bilhões de batimentos que fazem o nosso sangue circular pela vida toda sem parar enquanto as hemácias folgadas que são carregadas pela circulação sanguínea

dão a volta no corpo sem nenhuma mitocôndria dentro delas o curioso é que tudo indica que esse arranjo veio justamente de uma colaboração entre provocar e outros que descobrimos conforme a gente olhou mais de perto para as mitocôndrias as nossas mitocôndrias tem dna próprio e são capazes de se dividir por conta própria têm até rimou somos bem parecidos com os ribossomos bactérias entre outras características que sugerem que ela já foram uma bactéria um dia o que era uma grande desconfiança no início do século 20 mas essa ideia ganhou bem mais adesão a partir da década

de 1960 especialmente com os trabalhos da bióloga americana lynn margulis propondo ainda a simbiose a noção de que organismos com a mitocôndria e os cloroplastos seriam bactérias que passaram a viver junto com as nossas células e dentro delas com o sequenciamento do genoma dessas organizadas e de procariontes ficou bem claro que o dna das mitocôndrias é mesmo bem parecido com o de alfa próprio bactérias como a roubar kátia e depois que a gente admitiu essa possibilidade de que microrganismos podiam de repente passar a viver dentro das nossas células reparamos que os cloroplastos que fazem fotossíntese

nas células das plantas e das algas também vem disse bactérias uma metade dessa parceria foi resolvida a mitocôndria dos eucariontes foi uma bactéria mas ainda restava uma pergunta sobre a outra metade que tipo de célula que nós tínhamos antes de ganharmos essas mitocôndrias ea resposta que também começou a ser dada pela comparação genética com outros seres vivos se os genes das mitocôndrias lembram os genes de bactérias o gênio que ficam dentro do nosso núcleo e coordenam funções celulares fundamentais como copiar o dna são mais parecidos com os de el kef o outro domínio procariontes o

que dá uma dica da outra metade da parceria provavelmente nós somos o resultado da colaboração entre uma bactéria e omar quer mas isso não deixa claro como aconteceu às hipóteses aqui seguem duas linhas uma linha disse que as mitocôndrias são bactérias que foram assimilados pelas primeiras células eucarióticas quando essas já eram diferentes das arcas e capazes de fazer várias funções complexas como ter um lucro ou ser capaz de capturar células inteiras como presas como as amebas fazem como se fosse uma pré ameba que ainda não tinha feito com drica ingerir uma bactéria e teve o

caso de ingestão mais útil da história porque essa bactéria ingerida passou a colaborar produzindo energia para começar a gente não conhece nenhum é o carinhoso intermediário que tem uma célula complexa mas nunca teve mitocôndrias dos poucos eucariotos sem mitocôndrias que a gente conhece com a parasitas de área perderam elas em algum momento que são descendentes de células que tinham mitocôndria assim até a dinâmica de uma célula mais complexas em mitocôndria é meio contraditória uma pré ameba não ia ter como formar seu dó pudins e de gerir bactérias sem mitocôndria pra fazer energia o que deixou

essa primeira hipótese um pouco de lado em favor de uma segunda a segunda linha é a idéia de que não teve um é o período intermediário uma célula com núcleo mas sem mitocôndrias que sim que o marquei uma bactéria viveram juntas e acabaram dando origem a todos nós como uma hipótese surgiu em 1998 e defendida por dois pesquisadores dizia de que a parceria começou então uma bactéria que fazia respiração oxidativa mais liberal hidrogênio enquanto arquivos queira usar esse hidrogênio liberado pelo simbionte para poder reduzir o gás carbônico produzido açúcares e metano com o tempo genes

dessa bactéria simbionte acabaram migrando para o núcleo dark hospedeira e isso deu origem ao nosso novo com menos genes essa bactéria se me onde passou a fazer mais até pedro que precisava já que ela não tinha que usar ct para fazer todas as proteínas e esse excesso foi transportado para os 1º que precisaria produzir as proteínas extras dos genes que vieram do chile onde essa energia extra permitiu a construção de células mais complexas constitui o esqueleto que as organelas membranas dos eucariontes outros pesquisadores propuseram mais recentemente que a ordem pode ter sido inversa o mar

quer que consumia moléculas orgânicas liberava elétrons hidrogênio acabou se associado a uma bactéria que usava esses elétrons e esse hidrogênio independente da ordem desses fatores metabólicos o resultado final é o mesmo a bactéria acabou sendo obrigada dentro da arca e elas formaram os eucariontes ea evidência mais quente a favor dessa idéia da colaboração direta entre uma bactéria marca tá vindo claro de fontes termais submarinas mas não são quaisquer fontes submarinas são fontes asgardianos em 2015 olhando para uma fonte hidrotermal submarina chamada castelo de locke entre a groenlândia ea noruega a gente descobriu aquece que conta

um pouquinho melhor como essa colaboração direta pode ter acontecido para a nossa surpresa nessas fontes encontramos genes de akelas que não só são procariontes com dna mais parecido com o nosso como encontramos genes que codificam para o esqueleto celular que a gente achava que eram exclusivos de oscar e outros ou seja encontramos akelas bem parecidas com o corinthians que ainda tem os genes necessários pra fazer as primeiras funções mais complexas de uma célula que a metade faltante do nosso par perfeito da casa onde elas foram encontradas elas receberam o nome de toda a arquiteta e

depois que descobrimos como procurar por esse tipo de arte que asgari diana além da história que outras acabamos encontrando vários outros organismos relacionados em ambientes aquáticos e ter mais que também receberam nomes dos deuses nórdicos como aldina que outra e as rendas orc outras ao ponto que o grupo todo ganhou o nome de asgard esses achados ainda não resolvem bem o mistério da ordem metabólica dessa colaboração e na verdade a gente nem conseguia olhar bem de perto essas akelas só dna delas porque tudo indica que no ambiente onde elas vivem pode ser que as garde

só se duplique em uma vez a cada mil anos o que dificulta bastante as chances de trazer uma dessas para o laboratório espera lá se reproduzirem mesmo assim essa descoberta reforça a segunda hipótese de que o cargo outros surgiram da simbiose direta entre o mark é hospedeira provavelmente asgard ana e uma alfa própria bactéria que virou mitocôndria dessa união nórdica surgiu um novo tipo de organismo capaz de produzir muito mais energia mesmo sem o martelo mjolnir de todos os setores de elétrons à disposição para fazer energia o oxigênio é o mais reativo deles o que

gera mais energia quando a gente consome e as células eucarióticas tem as mitocôndrias para poder aproveitar esse oxigênio produzir atp suficiente para sustentar organelas e fazer células muito mais complexas do tipo que os procariontes olhariam e fazer células que são capazes de adquirir outros simbiontes como os cloroplastos capazes de se unir e se especializar formando os primeiros organismos multicelulares agora o caminho estava realmente aberto para a evolução ea vida complexa estava só começando só faltava um outro ingrediente para a gente aumentar nossa complexidade genética que é o sexo que a gente vai ver no próximo

episódio [Música]