Origem e Evoluo da ClulaArtigo por Colunista Portal - Educao - segunda-feira, 21 de janeiro de 2013Tamanho do texto:AA

O processo de evoluo das molculas iniciou com molculas de RNAAtualmente existe uma forte corrente de estudiosos que defende a teoria de que o incio do processo evolutivo que deu origem s primeiras clulas tenha iniciado h mais ou menos 4 bilhes de anos. Neste perodo o oxignio ainda no estava presente na atmosfera, que provavelmente continha amnia, vapor dgua, hidrognio, metano, gs carbnico e sulfeto de hidrognio. O oxignio em sua forma livre, somente surgiu muito posteriormente, devido ao fotossinttica de clulas autotrficas.

H mais ou menos 4 bilhes de anos atrs, a superfcie de nosso Planeta estaria, em sua maior parte, coberta por uma enorme massa de gua, disposta em imensos oceanos e tambm lagoas. Toda essa massa lquida recebeu o nome de caldo primordial, sendo rica em molculas inorgnicas e contendo em soluo todos os gases presentes na atmosfera daquela poca (Junqueira & Carneiro, 2005).

Sob a ao do calor e da radiao ultravioleta emitida pelo Sol e de descargas eltricas originadas pelas frequentes tempestades que ocorriam neste perodo, estas molculas existentes no caldo primordial combinaram-se entre si quimicamente, constituindo o que seriam os primeiros compostos que apresentaram carbono em sua composio. Outras substncias de natureza mais complexa, como por exemplo, as protenas e os cidos nuclicos, teriam aparecido em um momento posterior espontaneamente ao acaso, j que nas condies atuais de nosso Planeta, s seriam capazes de se formar naturalmente devido ao de clulas.

Segundo Junqueira & Carneiro (2005), esse tipo de sntese, realizada sem a ao de seres vivos, denominada prebitica, sendo experimentalmente comprovado que este processo pode ocorrer em tais condies.

Trs circunstncias favoreceram o acmulo gradual dos compostos de carbono:

1) A enorme extenso do Planeta, com uma ampla variedade de ambientes heterogneos, onde provavelmente surgiram molculas que permaneceram prximas umas s outras e, provavelmente, distintas estruturalmente em relao s existentes em outros locais;

2) O longo perodo em que ocorreu a sntese prebitica no caldo primordial, estimado em mais de 2 bilhes de anos;

3) O fato de no existir oxignio na atmosfera, o que fez com que as molculas recm-formadas no fossem imediatamente destrudas pela oxidao.

Levando em considerao as caractersticas atuais da atmosfera, com elevada concentrao de Oxignio, seria impossvel a sntese prebitica acontecer.

Fonte: PORTAL EDUCAO - Cursos Online : Mais de 1000 cursos online com certificadohttp://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/28326/origem-e-evolucao-da-celula#!1#ixzz3XxTmFR4sE provvel que no caldo primordial tenha surgido polmeros de aminocidos e de nucleotdeos, tendo assim se formado as primeiras molculas de cidos nuclicos e de protenas. Todavia, somente os cidos nuclicos possuem a capacidade de se duplicar, o que juntamente com as recentes demonstraes em laboratrio, de que as molculas de RNA simples estruturalmente so capazes de originar molculas mais complexas, sem qualquer auxlio de protenas enzimticas, nos faz pensar que o processo de evoluo das molculas mais complexas iniciou com molculas de RNA.

Uma vez surgidas as molculas de RNA com capacidade de se multiplicarem e de evoluir, o caminho para o surgimento das primeiras clulas estava traado. Porm, era muito importante que este sistema capaz de se autoduplicar ficasse isolado, evitando que as molculas se dispersassem no lquido prebitico. Assim, acredita-se que molculas de fosfolipdios tenham surgido ao acaso, espontaneamente, e que passaram a constituir as primeiras bicamadas fosfolipdicas, passando estas ento a envolver um conjunto de molculas de RNA (cido ribonucleico), nucleotdeos, protenas e outras molculas. Nascia assim a primeira clula, com sua membrana fosfolipdica.

Caracteristicamente os fosfolipdios so molculas alongadas, com uma extremidade hidroflica e duas cadeias hidrofbicas. Uma vez dissolvidos em gua, estas molculas se prendem por interao hidrofbica de suas cadeias e acabam constituindo bicamadas espontaneamente, sem necessidade de energia.

Os dados atualmente disponveis permitem supor que, aps o surgimento do RNA (cido ribonuclico) provavelmente deva ter surgido o DNA (cido desoxirribonucleico, originado a partir da polimerizao de nucleotdeos sobre um molde de RNA, e a partir de ento, estes dois cidos nuclicos passaram a determinar quais os tipos de protenas a serem sintetizadas. Considerando que existe uma grande variedade de protenas celulares, formadas pela combinao de 20 aminocidos diferentes, acredita-se que seja pouco provvel que todas estas protenas tenham se originado por acaso. A sntese de protenas deve ter sido dirigida pelo RNA e DNA, sendo eliminadas ao longo da evoluo aquelas protenas consideradas inteis.

Com as evidncias que atualmente existem, realmente provvel que a primeira clula tenha apresentado uma estrutura simples, sendo provavelmente uma procarionte heterotrfica, e, tambm, que antes do surgimento desta clula precedeu-se a formao de agregados de RNA, DNA e protenas, envoltos por uma camada dupla de fosfolipdios. O processo evolutivo continuou com estes agregados originados pelas molculas de cido ribonucleico (RNA), dando origem s primeiras clulas, que por sua vez devem ter sido procariontes estruturalmente simples.

Fonte: PORTAL EDUCAO - Cursos Online : Mais de 1000 cursos online com certificadohttp://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/28326/origem-e-evolucao-da-celula#!2#ixzz3XxUDQzB2Uma vez que estas clulas no possuam a capacidade de sintetizar seu prprio alimento (heterotrficas), o processo evolutivo sofreu uma interrupo devido ao esgotamento de compostos de carbono formados pelo processo prebitico, nos locais onde as clulas primordiais surgiram. Outro aspecto interessante, que estas clulas alm de serem heterotrficas e procariontes, eram tambm anaerbias, uma vez que na atmosfera no existia oxignio. Teria sido muito complicado sustentar o processo evolutivo destas clulas primitivas se elas permanecessem dependendo das molculas energticas formadas no caldo primordial, para a sua nutrio.

Foi ento que o surgimento das clulas autotrficas, capazes de sintetizar seu prprio alimento, proporcionou a manuteno da vida na Terra. Estas clulas autotrficas eram capazes de sintetizar molculas mais complexas a partir de substncias muito simples e da energia solar. Dessa forma, se aceita que deva ter surgido nas clulas procariontes um sistema com capacidade de utilizar a energia Solar, armazenando-a em ligaes qumicas, sintetizando alimento e liberando oxignio.

Esse novo tipo de clula seria muito semelhante s cianofceas ou algas azuis, que so bactrias ainda hoje viventes. Dessa forma, teve incio um dos processos mais importantes da natureza, a fotossntese, que ocorreu devido ao aparecimento de certos pigmentos, nas clulas, como a clorofila, capaz de captar as radiaes azul e vermelha da luz do Sol, utilizando essa energia para a ativao de processos de sntese.

Com o surgimento das clulas autotrficas, foram ocorrendo tambm mudanas na atmosfera, j que o aumento da concentrao de oxignio liberado pela fotossntese intensificou-se. As molculas de oxignio (O2) acabaram se difundindo para as partes mais elevadas da atmosfera, onde, sob ao da radiao ultravioleta, romperam-se originando tomos de oxignio.

Alguns desses tomos recombinaram-se e constituram molculas de oznio (O3), que possuem grande capacidade de reteno de radiao ultravioleta. Assim, de maneira contnua, originou-se uma camada de oznio, transparente aos comprimentos de onda visveis, mas protege a superfcie do Planeta contra a radiao ultravioleta.

Sem dvida, o incio da fotossntese e as grandes alteraes da atmosfera contriburam marcadamente para o processo evolutivo das clulas e de todas as formas de vida existentes no Planeta. Somente com o surgimento da fotossntese, ocorreu o aparecimento do oxignio na atmosfera e dessa forma verificou-se o surgimento de clulas aerbias, ao mesmo passo que se observou o surgimento da camada protetora de oznio. As bactrias anaerbias restringiram-se a nichos especiais, caracterizados pela ausncia de oxignio.

Fonte: PORTAL EDUCAO - Cursos Online : Mais de 1000 cursos online com certificadohttp://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/28326/origem-e-evolucao-da-celula#!3#ixzz3XxUL2ZwAO prximo passo do processo evolutivo, aps o aparecimento das clulas procariontes autotrficas, foi o surgimento das clulas eucariontes. Existem fortes indicativos de que as clulas eucariontes, caracteristicamente apresentando um elaborado sistema de membranas, originaram-se a partir de procariontes, por invaginaes da membrana plasmtica, provavelmente puxadas por protenas contrteis existentes no citoplasma.

Uma forte evidncia dessa hiptese de que as membranas intracelulares apresentam uma assimetria similar observada na membrana plasmtica. A face da membrana plasmtica voltada para o citossol assemelha-se sua equivalente nas membranas intracelulares, sendo o mesmo observado com a face externa da membrana plasmtica, que se assemelha com a face voltada para o interior dos compartimentos intracelulares.

Observa-se que foi de fundamental importncia para a evoluo das clulas eucariontes o processo de interiorizao da membrana, processo tal que originou uma srie de compartimentos intracelulares, como os lisossomos, complexo de Golgi, retculo endoplasmtico que podem ser considerados microrregies, com composio enzimtica tpica e funcionalidade especfica. Os processos celulares tornaram-se mais eficientes diante desta separao molecular e funcional.

Sugestivas evidncias apontam para o fato de que organelas responsveis por processos ligados s transformaes energticas, como as mitocndrias e os cloroplastos, surgiram a partir de bactrias que foram fagocitadas, de alguma maneira escaparam da digesto intracelular, e se estabeleceram como endossimbiontes nestas clulas eucariontes hospedeiras, constituindo um relacionamento benfico e que com o passar dos anos acabou se tornando irreversvel.

As principais evidncias a favor dessa hiptese so as seguintes:

Assim como as bactrias, as mitocndrias e os cloroplastos possuem DNA circular;

Ambas as organelas possuem duas membranas, sendo a interna semelhante, em sua composio, s membranas das bactrias. J as membranas externas, que seriam a parede do vacolo fagocitrio, muito semelhante membrana plasmtica das clulas eucariontes hospedeiras.

Outro aspecto a ser ressalto o de que simbiose entre clulas eucariontes e bactrias continua acontecendo, sendo possvel observar diversos casos existentes atualmente. Durante o processo evolutivo, as mitocndrias e cloroplastos foram perdendo parte de seu genoma par ao ncleo da clula hospedeira, tornando-se em parte dependentes do DNA das clulas hospedeiras.

Grande parte das protenas dos cloroplastos e das mitocndrias codificada por RNA mensageiro do ncleo celular, sendo posteriormente sintetizadas na matriz citoplasmticas por polirribossomos e, em seguida transferidas para dentro dos cloroplastos e mitocndrias.

Outro aspecto a ser ressalto o de que simbiose entre clulas eucariontes e bactrias continua acontecendo, sendo possvel observar diversos casos existentes atualmente. Durante o processo evolutivo, as mitocndrias e cloroplastos foram perdendo parte de seu genoma par ao ncleo da clula hospedeira, tornando-se em parte dependentes do DNA das clulas hospedeiras. Grande parte das protenas dos cloroplastos e das mitocndrias codificada por RNA mensageiro do ncleo celular, sendo posteriormente sintetizadas na matriz citoplasmticas por polirribossomos e, em seguida transferidas para dentro dos cloroplastos e mitocndrias.

Fonte: PORTAL EDUCAO - Cursos Online : Mais de 1000 cursos online com certificadohttp://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/28326/origem-e-evolucao-da-celula#!4#ixzz3XxUSXaha