O Surgimento das Células Eucarióticas

A origem das células eucariontes a partir de organismos ancestrais anaeróbios procariontes, provavelmente cerca de 1,7 bilhões de anos, promoveu maior complexidade, portanto especialização da estrutura celular.

O surgimento dos eucariotos, por exemplo: os unicelulares (amebas) e pluricelulares (plantas e animais), constituídos de membrana plasmática, hialoplasma, organelas e núcleo individualizado, fundamenta-se no desenvolvimento de dobras membranosas que invaginaram formando compartimentos com formas e funções diferenciadas, além de propiciar proteção do material genético envolto pela cariomembrana.

Assim, as diversas organelas: os lisossomos, os retículos liso e rugoso, os peroxissomos, o complexo de Golgi, os plastos (de reserva ou de pigmentação) e as mitocôndrias, dinamizaram evolutivamente o metabolismo celular.

Existem teorias com suporte nas relações mutualísticas (teoria simbiótica), supondo que os primeiros eucariontes eram anaeróbios heterotróficos que se alimentavam de arqueobactérias fagocitadas.

Durante a evolução, algumas primitivas bactérias se capacitaram em maior proveito energético no processo respiratório (tornaram-se aeróbias), enquanto outras passaram a converter substâncias inorgânicas em orgânicas, realizando a princípio, gradativamente os processos de quimiossíntese, fermentação e posteriormente fotossíntese (tornando-se autotróficos).

Essas bactérias, engolfadas pelos eucariotos simples, mantiveram harmoniosas interações com mútuo benefícios entre as partes. As bactérias recebem proteção e nutrientes, enquanto os eucariotos de estrutura celular rudimentar passaram então aproveitar do processo aeróbio e fotossintético realizado pelas bactérias, sugerindo a existência das mitocôndrias e cloroplastos no interior das células eucariontes atuais.

Por Thiago Ribeiro

Os processos energéticos

Não existe apenas um processo pelo qual as células obtêm energia. Dependendo do organismo vivo considerado, elas o fazem por diferentes mecanismos. Até um mesmo ser vivo pode dispor de diferentes formas de obtenção de energia.

A maioria do seres vivos extrai a energia de moléculas orgânicas por meio da respiração aeróbica. Outros, como algumas bactérias e alguns fungos, também obtêm energia a partir de moléculas orgânicas pela respiração anaeróbica ou pela fermentação.

Entretanto, vegetais, algas e algumas outras bactérias são capazes de fixar a energia luminosa do Sol para sintetizar carboidratos pela fotossíntese.

E há, ainda, certas bactérias que sintetizam carboidratos utilizando energia liberada por reações químicas em um processo denominado quimiossíntese.

Seja qual for o processo energético de uma célula, uma coisa é certa: conseguir energia sempre foi uma questão vital para os organismos vivos. Durante o processo de evolução, quem não encontrou esse caminho não sobreviveu.

Os primeiros seres vivos se alimentava de duas formas

Hipótese Heterotrófica

Os seres heterotróficos eram capazes de produzir seu alimento a parti de substancias inorgânicas e de energia obtidas do ambiente.

Hipótese Autotrófica

Os seres autotróficos não eram capazes de produzir seu próprio alimento eles tinhão que obtê-los do meio esterno na forma de moléculas orgânicas.

Experimento de Miller

Um aluno chamado Stanley Lloyd Miller, em 1953, construiu em laboratório um sistema que simulava as condições da atmosfera primitiva.

O experimento de Miller era formado por tubos e balões de vidro interligados, onde foram adicionados compostos existentes na atmosfera primitiva, segundo Oparin: amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).

O sistema foi aquecido e recebeu descargas elétricas, simulando a temperatura eleva da época e as tempestades que ocorriam. No condensador a mistura dos gases era resfriada, simulando o resfriamento da Terra, pois as gotículas de água acumuladas escorriam, simulando as chuvas. O aquecimento provocava o ciclo desse processo.

Miller manteve esse sistema por uma semana. Após esse tempo, a água do reservatório, ou armadilha, foi analisada através de vários experimentos e mostrou a presença de aminoácidos e outras substâncias químicas mais simples.

Hoje sabemos que os gases presentes na atmosfera eram bem diferentes dos propostos por Oparin e utilizados por Miller. Experimentos recentes demonstraram que a atmosfera primitiva era formada por gás carbônico (CO2), metano (CH4), monóxido de carbono (CO) e gás nitrogênio (N2).

Mesmo que Miller não tenha usado os mesmos gases, seu experimento mostra que nas condições da Terra primitiva era possível a formação de aminoácidos.

Por Fabiana Santos Gonçalves

Teorias de origem pré-biótica

Hipótese de uma origem extraterrestre, sugere que os primeiros organismos vieram de outras partes do mundo levada pelos meteoritos. Esta teoria é chamada panspermia. Oparin hipótese de Oparin, as condições nos primórdios do planeta, tornou possível a síntese de muitas moléculas orgânicas que caíram nos oceanos para formar um caldo ou sopa nutritiva, onde acumulou. A maior ou menor afinidade entre essas moléculas foram feitas parcerias para criar estruturas mais complexas em forma de esferas chamados coacervados. Com o tempo eles foram sobrevivendo capacidade autorreplicatica, que seriam as primeiras células  O produto químico Miller mostrou que as idéias de Oparin estavam corretas. Em um experimento que a reprodução das condições primitivas da atmosfera e radiação a partir de 4000 milhões de anos atrás, ganhou um composto orgânico de caldo de compostos inorgânicos. Células Biótica Os primeiros fósseis conhecidos de bactérias primitivas são cerca de 3500 m faz a primeira célula com núcleo não aparecem no registro fóssil até 2000 ma mais tarde. A grande diversificação de formas não chegam até cerca de 500 metros em que foi chamado de explosão cambriana. A explicação de como ela se tornou um tal nível de complexidade em células eucarióticas a partir de procariontes foi dada por Margulis. Endossimbiótica teoria da evolução afirma que os ancestrais das células eucarióticas células procariotas não foram, mas uma célula com uma ou mais espécies associadas endossimbiontes.

Pasteurização

O que é

A pasteurização é um processo que consiste em submeter um produto alimentício (leite, por exemplo) à alta temperatura e, logo em seguida, à baixa temperatura. Com essa rápida variação de temperatura é possível matar os germes e bactérias existentes nos alimentos. Este processo ocorre num aparelho conhecido pelo nome de pasteurizador.

Este processo foi desenvolvido pelo cientista francês Louis Pasteur (1822-1895). Além de eliminar os agentes causadores de doenças, este processo permite que os alimentos possam ser conservados por um tempo maior.

Existem leis em nosso país que obrigam a pasteurização do leite, como forma de garantir ao consumidor um produto alimentar livre de bactérias.

Curiosidade:

As bactérias e germes do leite têm como origem o próprio animal, vivendo em seu organismo e saindo junto com o leite. Por isso, é importante tomar somente o leite pasteurizado. Em sítios ou fazendas o leite deve ser fervido antes de se tomar.

Experimento de Redi e a teoria da biogênese

Ao longo do tempo, muitas teorias foram elaboradas sobre a real origem da Terra e como surgiu a vida em nosso planeta. Avanços em pesquisas colocaram em dúvida tanto a ideia da criação divina, quanto à da geração espontânea, e essa ideia de que os seres vivos surgiam a partir de outros mecanismos que não a reprodução foi muito difundida na Antiguidade, e ficou conhecida como teoria da geração espontânea ou teoria da abiogênese.

Nessa teoria, admitia-se que cobras, sapos, rãs etc., formavam-se a partir da lama dos rios e lagos, e até receitas para se produzir ratos foram elaboradas. A teoria da abiogênese não resistiu à expansão das pesquisas e rigorosos experimentos feitos por vários pesquisadores, entre eles Redi, Spallanzani e Pasteur, que forneceram evidências incontestáveis de que os seres vivos surgiam a partir de uma vida pré-existente. A teoria de que uma vida surge somente a partir de outra da mesma espécie ficou conhecida como teoria da biogênese, e no presente artigo iremos verificar como foram feitos os experimentos do médico italiano Francesco Redi (1626- 1697), em meados do século XVII.

Na época, uma ideia muito difundida era de que os vermes que apareciam nos cadáveres de pessoas e animais originavam-se pela transformação espontânea da carne em putrefação. Redi, diante disso, resolveu provar que esses vermes não apareciam espontaneamente, e que na verdade eles eram larvas de moscas que colocavam seus ovos na carne em putrefação. Segundo Redi narra em seu livro “Experimentos sobre a geração de insetos”, a ideia de que as lavras surgiam de moscas veio do poema épico-ilíada  No livro, Redi questiona: “[...] por que, no canto XIX da Ilíada, Aquiles teme que o corpo de Pátrocles se torne presa das moscas? Por que ele pede a Tétis que proteja o corpo contra os insetos que poderiam dar origem a vermes e assim corromper a carne do morto?”.

Diante disso, Redi testou sua hipótese a partir do seguinte experimento: Pegou frascos de boca larga, e em cada frasco colocou o cadáver de um animal. Alguns frascos foram tampados com uma gaze muito fina, enquanto os outros frascos ficaram totalmente abertos. Passados alguns dias, Redi verificou que nos frascos destampados, nos quais as moscas entravam e saíam livremente, o cadáver estava repleto de vermes, e nos frascos tampados ele observou que não havia surgido nenhum verme.

Dessa forma, Redi conseguiu provar que, no caso de organismos facilmente visíveis, a teoria da geração espontânea não se aplicava, e que cada ser vivo conhecido provinha de um ser vivo pré-existente, confirmando então a teoria da biogênese.

Por Paula Louredo Moraes

A teoria da geração espontânea

    Esta teoria aborda as visões históricas da origem da vida. Foi elaborada há mais de 2.000 anos, e seu criador foi Aristóteles. Ele afirmava que: a vida surge espontaneamente de uma matéria bruta e não-viva e que era possuidora de um “principio ativo” ou “força vital”. Um dos argumentos usados por ele, por exemplo, era o das larvas e insetos que surgiam próximos de alimentos como carnes e frutas estragadas.

    No ano de 1668, Francesco Redi contrariou a teoria de Aristóteles. Ele realizou pesquisas que provaram que a vida não surgia espontaneamente de matérias não-vivas. A teoria de Redi é chamada de biogênese, e envolve a ideia de que a vida se origina de uma vida já preexistente. A experiência de Redi foi feita com moscas, e ele provou que estas não se originavam da carne, mas sim de outras moscas já preexistentes.

    Apesar desta descoberta, a teoria de Aristóteles voltou a vigorar com a evolução do microscópio e o descobrimento de micróbios e bactérias, pois ninguém acreditava que seres que não eram visíveis a olho nu poderiam se reproduzir, portanto a única forma de que estes organismos poderiam ser originados era a partir da abiogênese.

    Aproximadamente em 1860, o francês Louis Pasteur, definitivamente conseguiu provar que a abiogênese não acontecia. Para chegar a esta conclusão, Pasteur realizou uma experiência usando um frasco com “pescoço de cisne”, pois tinha um gargalo em forma de curva.
Ele preparou um caldo de carne muito nutritivo, e colocou dentro do frasco.

    O caldo foi colocado sobre a chama por alguns minutos. E após o resfriamento, pôde ser verificado que este líquido permaneceu intacto, sem a presença de micróbios e bactérias, tudo isso graças á curvatura que segurava os micróbios vindos do ar, para que não se juntassem com o líquido estéril.

    Quando o gargalo era quebrado, os micróbios que estavam presos na curvatura do gargalo apareciam dentro do caldo, com isso, foi possível perceber que mesmo depois de fervido, o líquido poderia sustentar os micróbios com vida.

    Com esta experiência de Pauster, a teoria da biogênese foi aceita por todos, enquanto as idéias da abiogênese foram definitivamente descartadas.
Mas isso resultou em uma nova dúvida, quando e como surgiu a primeira vida?

Novas idéias foram criadas para esclarecer estas dúvidas: extraterrena, autotrófica e heterotrófica.