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Origem da Vida & Microorganismos

Rebecca, Yngrid, Nicole, Beatriz, Ana Paula / June 2022 (1744 Palavras, 10 Minutos)

Hipoteses da origem da vida

• Hipotese criacionista
• Hipotese fixista

Abiogenese

Redi e o experimento da carne provou que as larvas não surgiam da carne e sim dos ovos das moscas. Posteriormente Needon fez um outro experimento e achou controversio. Spallanzani repetiu os experimentos de Needon porém ferveu o caldo e o mesmo ficou esteril. Pasteur fez um outro experimento com seu famoso “pescoço de cisnei”.

Hipotese da panpermia cósmica

Os primeiros seres vivos teriam vindo fora da terra, de outros locais do universo.

Evolução Química

Atmosfera era cheia de $\ce{CH4, NH3, H2}$ e $\ce{H2O}$. Com a agitação, tempestades, raios, erupções vulconicas os elementos se organizaram e viraram compostos organicos.

• Coacervados
• Experimento de Miller-Urey

Hipotese heterotrifica

Os microorganismos faziam fermentação para obter seu alimento

Hipotese autotriofica

Os microorganismos primitivos produziam o seu proprio alimento

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Estrutura dos microorganismos

Ácido Nucleico (DNA e RNA)

O DNA e o RNA são moléculas fundamentais para a transmissão e expressão de informações genéticas nos organismos vivos. O DNA (ácido desoxirribonucleico) é uma molécula de dupla hélice, composta por quatro bases nitrogenadas (adenina, citosina, guanina e timina), que se complementam por pares de bases, e um açúcar (desoxirribose) e um grupo fosfato. A ordem das bases nitrogenadas no DNA determina a sequência genética e a informação necessária para a produção de proteínas.

Já o RNA (ácido ribonucleico) é uma molécula de cadeia simples, que contém também as bases adenina, citosina e guanina, mas em vez da timina, possui a base uracila. O RNA é produzido a partir do DNA por um processo chamado transcrição e pode assumir diferentes formas e funções dentro da célula, como o RNA mensageiro (mRNA), o RNA transportador (tRNA) e o RNA ribossômico (rRNA). O mRNA é responsável por transportar a informação genética do DNA para a síntese de proteínas, enquanto o tRNA e o rRNA estão envolvidos na produção das proteínas no ribossomo.

Duplicação do DNA

A duplicação do DNA é o processo pelo qual uma célula copia todo o seu material genético antes da divisão celular. Esse processo ocorre em três etapas principais:

1. Separação das duas fitas do DNA: a enzima helicase abre a dupla hélice do DNA, separando as duas fitas.

2. Síntese das novas fitas de DNA: enzimas chamadas polimerases adicionam novos nucleotídeos às fitas expostas, de acordo com a ordem das bases complementares. Cada fita serve como modelo para a síntese de uma nova fita complementar.

3. Ligação das fitas recém-sintetizadas: enzimas ligases selam as novas fitas de DNA, formando uma nova dupla hélice completa.

Membrana plasmática

Tem bicamada lipoproteica de fosfolipídios e proteínas. A dupla camada apresenta colesterol na animal e estigmasterol nas vegetais. Os fosfolipídios são formados por um cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica. A membrana é bastante elástica, permite que as células realizem deformações.

Caracteristicas Gerais:

• Presente em todas as celulas
• Limita, contorna as celulas
• Fina, Delgada
• Irregular
• Capacidade de regeneração
• Funções:
  • Revestimento
  • Proteção
  • Permeabilidade seletiva

Especializações da membrana

• Desmossomos: dão coesão e aderência
• Interdigitaçoes: facilita a troca com o meio extracelular
• Microvilosidades: ampliam a superfície de absorção
• Glicocalix: tem como função conferir maior resistência à membrana e atuar no sistema de defesa
• Parede celular: revestir proteger e sustentar

Proteínas

As proteínas podem ser encontradas aderidas(extrínsecas ou periféricas) e outras mergulhadas nos lipídios

Proteína carregadora

Carrega moléculas e íons através das membrana

Protéina canal

Permite que algumas moléculas e íons atravessem livremente pela membrana

Proteína receptora

Liga com as moléculas sinalizadoras e realiza processos

Proteína de reconhecimento

São ligadas a outras moléculas como os glicídios e formam o glicocalix

Transporte

Transporte passivo

Não ocorre gasto de energia. Pode ocorrer por osmose, difusão simples, ou facilitada.

Osmose

Passagem da água do meio mais diluído para o mais concentrado em soluto é a favor do gradiente de concentração. No meio hipotonico ocorre aumento de volume, e no meio hipertônico diminui volume

Difusão simples

Ocorre por exemplo as trocas gasosas nos pulmões

Difusão facilitada

Passagem do meio mais concentrado para o menos concentrado envolvendo as proteínas carreadoras

Transporte ativo

Por meio de bomba de sódio e de potássio. Há consumo de energia, pois é contra o gradiente de concentração

Fagocitose

Emissão de expansões da membrana celular a célula engloba partículas sólidas que são transferidas para o citoplasma

Exocitose

Eliminação de residuos pela celula.

Respiração Celular

A respiração celular é o processo pelo qual as células dos organismos vivos produzem energia a partir de moléculas de nutrientes, como a glicose. Esse processo ocorre em três etapas principais: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons.

Na glicólise, ocorre a quebra da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico, liberando uma pequena quantidade de energia e produzindo duas moléculas de ATP.

O ácido pirúvico produzido na glicólise entra no ciclo de Krebs, onde ocorre a produção de mais ATP e outros compostos energéticos, como NADH e FADH2.

Por fim, as moléculas de NADH e FADH2 produzidas no ciclo de Krebs são utilizadas na cadeia de transporte de elétrons, onde ocorre a produção da maior parte da energia celular em forma de ATP.

Existem dois tipos de respiração celular: aeróbia e anaeróbia. A respiração aeróbia ocorre na presença de oxigênio e é mais eficiente na produção de energia, produzindo até 36 moléculas de ATP por molécula de glicose. Já a respiração anaeróbia ocorre na ausência de oxigênio e é menos eficiente, produzindo apenas 2 moléculas de ATP por molécula de glicose.

Fermentação

A fermentação é um processo anaeróbio de produção de energia que ocorre em algumas células quando não há oxigênio disponível para a respiração aeróbia. Na fermentação, a glicose é parcialmente oxidada, produzindo uma quantidade limitada de energia em forma de ATP.

Existem dois tipos principais de fermentação: a fermentação láctica e a fermentação alcoólica. Na fermentação láctica, a glicose é convertida em ácido láctico, que se acumula nos músculos durante exercícios intensos, por exemplo. Já na fermentação alcoólica, a glicose é convertida em etanol e dióxido de carbono, que são utilizados na produção de bebidas alcoólicas e na fabricação de pães e outros alimentos fermentados.

Em resumo:

• Reação exotérmica
• Anaeróbia
• Baixo rendimento energitco (2 ATP, quebra parcial da glicose)
• Etapa única: GLICÓSE
• 2 tipos:
  • Lactica -> Ácido lático (leite e deverivados, musculos)
  • Alcoólica -> Etanol, $\ce{CO2}$ (vinhos, bebidas fermentadas)

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Microorganismos

Vírus

São seres acelulares, portanto não são considerados vivos de acordo com a teoria celular. São parasitas intracelulares obrigatórios.

Fora das celulas, eles ficam inativos em forma de cristais.

Estrututa

O envelope possibilita a identificação das celulas que os vírus podem parasitar favorecendo a interação com a membrana plasmatica para que ocorra a penetração do DNA.

Reprodução

Ciclo lítico

“Escraviza” a celula fazendo com que ela replique o vírus no seu interior.

Fases

1. Ligação
2. Penetração
3. Síntese de acido núcleos e proteinas virais
4. Montagem das cópias
5. Liberação (lise bacteriana - geralmente as celulas explodem)

Ciclo lisogênico

O DNA do vírus é incorporado ao DNA da celula, mas não matando ela de imediato. Se a celula parasitada se multiplicar, o vírus tambem se multiplica.

Exemplos

HIV, Herpes

Dogma da biologia

Geralmente os vírus se multiplicam da seguinte forma:

(duplicação) DNA $\rightarrow$ (transcrição) RNAm $\rightarrow$ (tradução) Proteinas.

Porém alguns vírus chamados de retro-vírus (como a AIDS, Covid-19) se multiplicam da seguinte forma:

(duplicação) RNA $\rightarrow$ (transcrição reversa) DNA $\rightarrow$ (transcrição) RNAm $\rightarrow$ (tradução) Proteinas.

Doenças

Zoonoses

• Caxumba
• Sarampo
• Rubélola
• Poliomelite
• Dengue (+ Zika e chikungunya)

ISTs

• HPV
• Aids
• Hepatite A, B, C, D, E

Tretaviral

Vacina que protege contra varicelula, caxumba, sarampo e rubélola.

Bactérias

São seres procariontes unicelulares, geralmente vivem em colônias, são heterótrofos ou autrótofos e anaeróbios ou aeróbios.

Estrutura

Possuem ribossomos, membrana plasmática (veja a seguir), citoplasma, flagelo e DNA.

Membrana plasmática

Possuem dois tipos de membrana plasmática, Gram + e Gram -

Gram +

São bactérias que possuem uma espessa camada de peptidoglicano. (Ficam “roxas”)

Gram -

Possuem uma fina camada de peptidoglicano, mas tem uma segunda camada na sua membrana. (Ficam “rosas”)

Reprodução

Assexuada

Temos dois tipos:

• Divisão binária ou fissão (formam clones)
• Esporulação (formam esporos de resistência)

Sexuada

3 tipos:

• Transformação (Absorve o DNA de bactérias mortas)
• Conjugação (Duas bactérias se unem temporariamente por meio de uma ponte citoplasmática e uma delas doa parte do seu DNA)
• Transdução (Vírus e outros plasmídeos facilitam a passagem de partes do DNA entre bactérias vivas.)

Nutrição

Heterotróficas

Absorvem a matéria organica que está presente no ambiente que estão

Autrótofas

Fazem fotossíntese (cianobactérias) ou quimiossíntese.

Importância

São importantes na:

• Saúde (antibioticos)
• Alimentação (fermentação)
• Estetica
• Fertilização do solo
• Seres vivos (líquens)
• Microbiota
• Associação com outras bactérias
• Biotecnologia

Principais doenças

• Tuberculose - respiratória
• Botulismo - ingestão
• Sífilis - sexual
• Cólera - fecal-oral
• Difteria - respiratória
• Coqueluche - respiratória
• Tétano - contato
• Hanseníase - respiratória
• Leptospirose - contato com urina de animais
• Meningite - contato
• Pneumonia - respiratória

As doenças marcadas possuem vacinas.

Vacina x Remédios

Vacinas previnem a doença, enquanto remédios são para o tratamento da doença. Lembre-se disso.

Protozoários

São celulas eucariontes, unicelulares e a sua maioria são de vida livres, vivendo em ambientes úmidos em geral.

Tipos de celulas

Rhizopodas

Se locomovem projetando o citoplasma (pseudópodes).

Foraminifera

Emitem pseudópodes finos e ramificados através da carapaça.

Actinopoda

Tem pseudópodes afilados e rígidos.

Zoomastigophora

Apresentam flagelos para locomoverem.

Ciliophora

Tem cílios para a locomoção.

Apicomplexa / esporozoários

São parasitas e não se locomovem.

Principais doenças

• Malária (Plasmodium sp.)
• Chagas (Trypanosoma)
• Leishmaniose (gênero Leishmania)
• Amebiase (Amebas)
• Giardiase (Giardia intestinalis)
• Toxoplasmose (Toxoplasma gondili)
• Triconiase

Algas

Seres uni ou multicelulares, que apresenta uma coloração variavel, entre verde e marrom, por causa da clorofila e fucoxanha, respectivamente.

Relizam fotossíntese, portanto são autrótofos.

Não causam doenças e nem são parasitas.

Substância de reserva de energia: Amido. Possuem celulose como parede celular e se reproduzem sexualmente e assexualmente.

Maré vermelha

Pirófias (dinoflagelados) se multiplicam excessivamente e liberam toxinas.

Ágar

Substância liberada pelas algas vermelhas usada na industria alímenticia e farmaceutica.

Fungos

Organismos hetetrófos (absorvem o alimento) unicelulares (como leveduras - fazem digestão intracelular) ou multicelulares (fazem digestão extracelular), sendo a sua maioria saprófagos (obtem o seu alimento a partir de organismos mortos).

Possuem hifas como filamentos, que por sua vez constituem o micélio.

A parede celular é formada por quitina. A sua substância de reserva é o glicogênio.

A maioria faz respiração aeróbia absorvendo oxigênio, exceto as leveduras que são facultativas.

Importância ecologica

Fazem a decomposição da matéria orgânica, sendo fundamentais no ciclo dos nutrientes.

Associação simbiótica com plantas

Formam as micorrizas (hifas + raizes). As hifas fornecem açúcares e aminoácidos, enquanto as plantas fornecem fósforo, carbono, zinco e cobre.

Associação simbiótica com bactérias / algas

Formam os líquens, em que as hifas revestem as células das algas / bactérias e auxiliam na obtenção de umidade e de minerais.

São bioindicadores da qualidade do ar.