Origem das Células

O aparecimento das primeiras células marcou a origem da vida na Terra.

No entanto, antes das células formarem, as moléculas orgânicas devem ter se unidas umas com as outras para formarem moléculas mais complexas chamados polímeros. Exemplos de polímeros são polissacáridos e proteínas.

Na década de 1950, Sidney Fox colocou aminoácidos em condições primitivas da Terra e mostrou que os aminoácidos se unem para formar polímeros chamados proteinóides. Os proteinóides eram aparentemente capazes de agir como enzimas e catalisar reações orgânicas.

Evidências mais recentes indicam que as moléculas de RNA tem a capacidade de dirigir a síntese de novas moléculas de RNA, bem como moléculas de DNA.

Porque o DNA contém o código genético para a síntese de proteínas, é concebível que o DNA se possa ter formado no ambiente da Terra primitiva como uma consequência da atividade de RNA. Então atividade DNA poderia ter levado a síntese de proteínas.

Para uma célula de vir a ser, algum tipo de membrana é necessária manter juntos os materiais orgânicos do citoplasma.

Uma geração atrás, os cientistas acreditavam que as gotas membranosas se formavam espontaneamente.

Se presumia essas gotículas membranoso, chamadas de protocélulas, para serem as primeiras células.

Os cientistas modernos acreditam, no entanto, que protocélulas não carregam qualquer informação genética e falta de organização interna das células.

Assim, a perspectiva de protocélulas não é amplamente aceito.

Vários grupos de cientistas estão atualmente a investigando a síntese de polipéptidos e ácidos nucleicos na superfície da argila.

A origem das primeiras células permanece um mistério.

Origem das Células – Vida

O problema da origem das células está diretamente relacionado com a origem da vida em nosso planeta.

Admite-se que as primeiras células que surgiram na terra foram os procariontes. Isso deve ter ocorrido há 3,5 bilhões de anos, no começo do período pré-cambiano.

Naquela época a atmosfera provalvelmente continha vapor de água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico. O oxigênio livre só apareceu depois, graças à atividade fotossintética das células autotróficas.

Antes de surgir a primeira célula teriam existido grandes massas líquidas, ricas em substâncias de composição muito simples.

Estas substâncias, sob a ação do calor e radiação ultravioleta vinda do Sol e de descargas elétricas oriundas de tempestades frequentes, combinaram-se quimicamente para constituírem os primeiros compostos contendo carbono. Substâncias relativamente complexas teriam aparecido espontaneamente.

Stanley Miller realizou em 1953 experimentos fundamentais que corroboraram essa possibilidade.

Produzindo descargas elétricas em um recipiente fechado, contendo vapor de água, Hidrogênio, Metano e amônia, descobriu que se formavam aminoácidos, tais como alanina, glicina, e ácidos aspárticos e glutâmicos. Estudos posteriores, simulando as condições pre-bióticas, permitiram a produção de 17 aminoácidos (dos 20 presentes nas proteínas).

Também foram produzidos açúcares, ácidos graxos e as bases nitrogenadas que formam parte do DNA e RNA.

Esta etapa de evolução química foi provalvelmente precedida de outra na qual se formaram as proteínas pela polimerização dos aminoácidos. Essa etapa posterior provavelmente teve lugar em meios aquosos onde as moléculas orgânicas se concentravam para formar uma espécie de “Sopa Primordial” na qual foram favorecidas as interações e onde se formaram complexos maiores denominados coacervados ou proteinóides, com uma membrana externa envolvendo um fluido no interior (micelas).

Posteriormente originou-se o código genético, talvez primeiro como RNA, e em seguida o DNA e as diversas moléculas que participaram na síntese de proteínas e na replicação, produzindo células capazes de se autoperpetuarem.

É razoável supor-se que a primeira célula a surgir foi precedida por agregados de micelas que apresentavam apenas algumas das características hoje consideradas peculiares dos seres vivos (metabolismo, crescimento e reprodução). Isto é a primeira célula era das mais simples, porém mesmo uma célula desse tipo é ainda complexa demais para admitir-se que ela tenha surgido ao acaso, já pronta e funcionando.

É possível que não havendo Oxigênio na atmosfera, os primeiros procariontes foram heterotróficos e anaeróbicos. Posteriormente surgiram os procariontes autotróficos, tais como as algas azul-esverdeadas que contém pigmentos fotossintéticos. Através da fotossíntese se produziu o Oxigênio da atmosfera e este permitiu o surgimento de organismos aeróbicos a partir dos quais recém originaram-se os eucariontes. Até aquele momento a vida só estava presente na água, porém , finalmente, as plantas e os animais colonizaram a Terra.

Há 3 terorias para explicar o fato do aperfeiçoamento das células procariontes autotróficas iniciais.

Teoria da Invaginação da Membrana Plasmática

Por mutação genética, alguns procariontes teriam passado a sintetizar novos tipos de proteínas, e isso levaria ao desenvolvimento de um complexo sistema de membranas, que, invaginando-se da membrana plasmática, teria dado origem às diversas organelas delimitadas por membranas. Assim teriam aparecido o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os lisosomas e as mitocôndrias. Pelo mesmo processo surgiria a membrane nuclear, principal característica das células eucariontes.

Embora à primeira vista este teoria pareça sólida, ela não tem apoio em fatos conhecidos. É, ao contrário, de difícil aceitação, pois não existe célula intermediária entre procarionte e eucarionte, nem se encontrou fóssil que indicasse uma possível existência destes tipos intermediários.

Teoria da Simbiose de Procariontes

Segundo este teoria alguns procariontes passaram a viver no interior de outros, criando células mais complexas e mais eficientes. Vários dados apóiam a suposição de que as mitocôndrias e os cloroplastos surgiram por esse processo. Demonstrou-se, por exemplo, que tais organelas contêm DNA, e que esse DNA contém informação genética que se transmite de uma célula a outra, de um modo comparável à informação contida no DNA dos cromosomas nucleares. Ainda mais, ao menos no que se refere às mitocôndrias, demonstrou-se também que a molécula de DNA é circular, como nas bactérias. Estas e outras observações nos levam à conclusão de que mitocôndrias e cloroplastos de fato se originaram por simbiose.

Teoria Mista

É possível que as organelas que não contêm DNA, como o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi. se tenham formado a partir de invaginações da membrane celular, enquanto as organelas com DNA (mitocôndrias, cloroplastos) apareceram por simbiose entre procariontes.

Conclusão

As primeiras células vivas provavelmente surgiram na terra por volta de 3,5 bilhões de anos por reações espontâneas entre moléculas que estavam longe do equilíbrio químico. Do nosso conhecimento acerca dos organismos existentes nos dias atuais, e das moléculas neles contidas, parece plausível que o desenvolvimento de mecanismos autocatalíticos fundamentais para os sistemas vivos tenha começado com a evolução de uma família de moléculas de RNA, que poderiam catalisar sua própria replicação. Com o tempo, uma das famílias do RNA catalisador desenvolveu a habilidade de dirigir a síntese de polipeptídeos.

Finalmente, o acúmulo adicional de proteínas catalisadoras permitiu que células mais complexas evoluíssem, o DNA dupla hélice substituiu o RNA como uma molécula mais estável para a estocagem de uma quantidade crescente de informações genéticas necessárias às células.

Teoria Celular

Um dos princípios fundamentais da biologia é que todos os seres vivos são formados por células: apenas uma nos organismos unicelulares, muitíssimas nos pluricelulares. Este conceito, que hoje nos parece simples, tem uma origem muito remota, sendo preciso recuar até ao século XVII, quando os primeiros instrumentos ópticos, como o microscópio, permitiram ao homem observar objetos muito pequenos de cuja existência nem se suspeitava.

Em 1665, o cientista inglês Robert Hooke (1635-1703), observando uma secção de cortiça ao microscópio, notara pequeníssimas cavidades semelhantes às de uma colmeia, a que chamou células. Seguiram-se muitas observações e pesquisas, mas só no século XIX se reconheceu a célula como a unidade funcional de todos os organismos vivos.

A teoria celular, formulada, por volta de meados do século XIX, por dois cientistas alemães, Mathias Schleiden (1804-1881) eTheodor Schwann (1810-1882), defendia que todos os seres vivos são constituídos por células (primeiro postulado), que a célula é uma espécie de “fábrica química” onde se realizam todos os processos necessários à vida do organismo (segundo postulado) e que cada célula deriva de uma outra célula (terceiro postulado).

O grande sucesso da teoria celular verificou-se na patologia e na fisiologia, com o estudioso alemão Rudolf Virchow (1821-1902), de formação médica, a deslocar o centro da doença dos tecidos para as células. A célula doente foi por ele considerada não como uma estrutura qualitativamente diferente, mas apenas como uma modificação da célula sã. Esta afirmação abriu caminho a pesquisas sobre a identificação das condições que alteram o estado normal de uma célula e a resposta da própria célula àquelas condições patológicas.

Célula

Fonte: www.cliffsnotes.com/www.hurnp.uel.br/www.cientic.com