Atividade da disciplina de Biologia Celular, da Unespar Paranaguá.

A origem de tudo

Last Universal Common Ancestor – LUCA OU Último Ancestral Universal Comum

Outro ponto relevante, que merece nossa atenção, é o fato de que se todas as células possuem características básicas em comum, isto é um indicativo de que provavelmente tiveram um ancestral em comum. 

Conforme o RNA foi se acoplando a moléculas mais complexas e aceleradoras de reações, originou-se o DNA!! Repare: o DNA é uma molécula com dupla fita e mais estável (reage menos com o meio). Essa estabilidade propiciou o aumento progressivo dessa molécula, armazenando mais e mais informações. O DNA especializou-se em armazenar informações (código genético), enquanto o RNA continuou uma molécula com fita simples, mais interativa com o meio. Ambas contribuíram muito para o armazenamento e replicação das características. Esse passo foi fundamental para a existência da vida!

	Nas aulas de Biologia Celular, você viu que todos os organismos vivos são compostos por células. Esses organismos podem ser compostos por uma única célula ou por várias, e estas, por sua vez, possuem diferentes formas e funções.   

Outra hipótese explicativa para o surgimento das primeiras moléculas orgânicas e, portanto, da vida, é a de que essas moléculas teriam vindo de fora do planeta Terra. A presença de moléculas orgânicas no interior de meteoritos respaldam essa hipótese. Mais recentemente, o encontro de evidências de células microbianas em um meteorito vindo de Marte (ALH840001) tem fortalecido a hipótese da existência de vida fora da Terra.

A teoria mais bem aceita é a de que o RNA tenha sido a primeira molécula orgânica. Se você se lembrar bem, o RNA é mensageiro, transportador, ribossômico, ou seja, exerce diferentes funções, é uma molécula versátil, reage com outras facilmente, além de exercer tanto a função de armazenar informações, quanto a função de produzir proteínas. Em seguida, essa versatilidade teria dado origem à produção de proteínas. Portanto, RNA produziria proteínas, juntando-se a elas inclusive, formando moléculas cada vez mais complexas.

É hora de relembrar o que é Transcrição e Tradução! Faça uma pesquisa rápida.

Agora, pesquise e responda às questões para a discussão em sala de aula: 1) Como os cientistas medem a idade das rochas e dos fósseis? 2) Quais características da mitocôndria e cloroplasto apoiam a teoria da endossimbiose? 3) Qual seria a importância do surgimento da membrana nuclear? Boa atividade!!

Uma pesquisa mais recente encontrou fósseis parecidos com procariotos, com cerca de 3,2 bilhões de anos, no fundo do oceano da Austrália. Além disso, junto aos fósseis também foram encontrados resquícios de petróleo (resultante de decomposição de matéria viva). Essas evidências apoiam a hipótese de que a vida tenha surgido em fontes térmicas oceânicas de profundidade, e que muito antes de 3 bilhões de anos já existia vida.

Biologia Celular Ciências Biológicas - Unespar Paranaguá

Embora diversas, as células possuem uma estrutura básica, com as mesmas propriedades químicas. Todas as suas moléculas possuem em sua estrutura, átomos de carbono, sendo chamadas de moléculas orgânicas. 	 	Desta forma, o mistério da origem da vida pode ser resolvido se descobrirmos quais foram as primeiras moléculas orgânicas, e como elas passaram a existir.

Na tentativa de compreender o surgimento das primeiras moléculas orgânicas, precursoras da vida, muitos cientistas elaboraram hipóteses, testando-as em experimentos. 	 	Muller e Urey (1953) foram dois grandes cientistas, que desenvolveram um experimento simulador da Terra primitiva. A partir de uma atmosfera composta por hidrogênio, metano, amônia e monóxido de carbono, e descargas elétricas que simularam relâmpagos e a energia solar, moléculas orgânicas se formaram, condensando-se em um líquido chamado "sopa primitiva".

A sequência de surgimento mais difundida:

Já as organelas chamadas mitocôndrias e cloroplastos teriam uma origem diferente. A teoria da endossimbiose prediz que essas originalmente eram seres procariotos, que foram "engolidos" pela célula eucariota. Essa interação teria sido positiva para todos, gerando uma dependência mútua para o bom funcionamento do metabolismo de ambas.

Nos estromatólitos fossilizados, havia microfósseis com tamanho e forma de bactérias atuais. Foram identificadas até estruturas parecidas com o processo de divisão celular (imagem menor abaixo).

E finalmente os eucariotos!! Esses teriam se originado a partir do desenvolvimento de membranas internas (invaginações da membrana plasmática), dando origem ao núcleo e a grande variedade de organelas membranosas (retículo, complexo de golgi, lisossomos, etc).

•RNA + DNA; •Genoma simples; •20-100 genes;

DNA e RNA dando origem a proteínas é o funcionamento básico de todos os seres vivos!

O esfriamento da Terra teria formado a crosta terrestre sólida, e condensado o vapor, dando origem aos primeiros mares e oceanos. Atividades vulcânicas continuaram liberando gases para a atmosfera primitiva, que teria pouco ou nenhum oxigênio. 

Nos primeiros 500 milhões de anos, esse ambiente permaneceu hostil, com impactos de meteoros, sugerindo que a vida pode ter surgido mais de uma vez. 

Há uma concordância dentro da Ciência Física de que há 14 bilhões de anos, aproximadamente, explosões no espaço tenham originado nuvens de poeira e gás. O sistema solar teria se originado há cerca de 4,6 bilhões de anos, a partir de um colapso gravitacional que deu origem ao Sol e agregados de materiais, que originaram os embriões dos planetas. Esses agregados eram quentes, e as explosões de seus núcleos produziram vapor de água e gases, formando a atmosfera primitiva.  

•Procariontes heterótrofos; •Procariontes autótrofos: produção de oxigênio através da fotossíntese, permitindo a explosão de seres vivos no planeta!

O oxigênio (O2) propiciou também a formação da camada de ozônio (O3), a qual foi essencial para filtrar raios solares, e reter calor na superfície terrestre! Tudo isso favoreceu a diversificação dos organismos vivos.

A teoria mais difundida é que os procariotos surgiram primeiro. O aumento de membranas internas dando origem ao núcleo e a várias organelas diferentes, seria um passo evolutivo maior, tendo ocorrido então posteriormente. Entretanto, existem hipóteses concorrentes que defendem que os eucariotos tenham surgido primeiro, sendo que um de seus grupos teria originado os procariotos, posteriormente, com a perda da membrana nuclear. A primeira hipótese ainda é a mais bem aceita!

Mas quais são as evidências das primeiras formas de vida?

A paleobiologia registrou o encontro de estromatólitos fossilizados, com aproximadamente 3,5 bilhões de anos! Essas são estruturas compostas por camadas de cianobactérias, que ainda podem ser encontradas na costa da Austrália, México e outros sitios.

Fósseis são restos mineralizados de matéria viva

Muller e Urey encontraram, nesta sopa, aminoácidos e componentes dos ácidos nucleicos (DNA e RNA), como o açúcar ribose e bases nitrogenadas. A hipótese da sopa primitiva foi a mais difundida e bem aceita por toda a classe científica, embora novas hipóteses e evidências tenham surgido.