Citologia: Primeira célula

Como surgiu a primeira célula aqui na terra? Primeiro precisamos entender como eram as condições climáticas da terra há bilhões e bilhões de anos e para isso, precisamos primeiro traçar uma linha do tempo. E claro, primeiro temos que definir o que é célula.

Célula é a unidade básica da vida, é onde todas as reações bioquímicas ocorrem, fazendo com que nós possamos crescer, engordar, emagrecer, nos curar de doenças, obter energia a partir dos alimentos que ingerimos etc. Existem organismos unicelulares, compostos de apenas uma célula, como as bactérias e os organismos pluricelulares, compostos por duas ou mais células, como nós, seres humanos. Existem também organismos acelulares, ou seja, que não possuem célula e são conhecidos como vírus. Vírus são substâncias orgânicas capaz de transmitir doenças.

Agora que entendemos o que é célula, podemos passar a entender como a primeira célula surgiu. Observe o esquema abaixo.

É sabido que a Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos, então podemos perceber que demorou cerca de 1 bilhão de anos para que a primeira bactéria, a primeira célula, fosse formada. A atmosfera da Terra, inicialmente, continha vapor de água (H2O), Metano (CH4), Amônia (NH3), Sulfato de Hidrogênio (H2S) e Hidrogênio (H2). Havia muitos vulcões ativos, o que significa que a superfície terrestre era extremamente quente, pois havia lava por toda a superfície. Havia uma grande concentração de descargas elétricas e a radiação ultravioleta era intensa, pois não existia a camada de Ozônio (O3).

Vamos agora à algumas teorias sobre como a primeira célula surgiu. A teoria mais bem aceita é a Teoria Pre-biótica, que diz que a formação da primeira célula aconteceu ao acaso, quando as moléculas do caldo primordial se combinaram. O caldo primordial, ou sopa primordial, é a mistura de compostos orgânicos presentes na atmosfera terrestre daquela época, ou seja, mistura entre moléculas que continham carbono em sua composição. Essa mistura e combinação de moléculas se aconteceu devido à grande quantidade de descargas elétricas, que agitavam e destruíam essas moléculas, as forçando a se recombinar com outros compostos.

A recombinação dessas moléculas originaram aminoácidos, que são compostos por Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O) e Nitrogênio (N), que quando agrupados formam proteínas, ou seja, o primeiro composto orgânico formado na Terra foi uma proteína.

Quando uma colônia de proteínas, envolta por água, é formada, chamamos essa colônia de coacervado.

Havia também a formação de proteinóides, que são como os coacervados, porém desidratados, ou seja, sem a presença de água, por causa do calor que havia na atmosfera. Chamamos isso de desidratação térmica.

Com a ação das descargas elétricas e do calor, além de proteínas, surgiu o ácido nucleico ou nucleotídeos, composto por Carbono (C), Nitrogênio (N) e Fósforo (P). Eles são os responsáveis por carregar a informação genética da célula, pelo RNA (ácido ribonucleico) ou pelo DNA (ácido desoxirribonucleico). Com a ajuda das proteínas, o RNA foi se reproduzindo. Devemos lembrar que não havia DNA nas primeiras células!

Como não havia oxigênio disponível na atmosfera, as primeiras células eram anaeróbicas, ou seja, não utilizavam oxigênio para a respiração. Quando a célula utiliza o oxigênio para respiração, é chamada de aeróbica. As primeiras células também eram heterotróficas, ou seja, não produziam seu próprio alimento, e se alimentavam dos compostos orgânicos que estavam no caldo primordial. Quando a célula produz seu próprio alimento, é chamada de autotrófica.

Os primeiros seres vivos eram estromatólitos, ou sejam, viviam em colônias, para garantir proteção e obtenção de alimento. Eles têm a aparência de pedras, mas são seres vivos. Com o tempo, algumas dessas bactérias que viviam em colônias desenvolveram a capacidade de absorver energia solar e liberar oxigênio na atmosfera.

Créditos à Ao Mar Biólogo

Como vimos, existia oxigênio na molécula de água (H2O), nos aminoácidos e também sendo liberados por bactérias, com o tempo, e com a força das descargas elétricas e calor, essas moléculas foram se agrupando e formando o Ozônio, que é composto por três átomos de oxigênio. Com a criação da camada de ozônio, a radiação ultravioleta diminuiu gradativamente, fazendo com que a Terra passasse por um processo de resfriamento. Os seres vivos apenas foram capazes de evoluir com essa velocidade por que os raios ultravioletas eram barrados pela camada de ozônio.

O RNA presente nos primeiros seres vivos, as bactérias, conseguem evoluir sem a ajuda de enzimas, que são substâncias orgânicas de base proteica que aceleram o metabolismo celular. Com a menor infiltração de raios UV na atmosfera terrestre o RNA, que é formado por apenas uma hélice, evoluiu para DNA, formado por dupla hélice. O DNA é mais resistente e guarda melhor o material genético da célula, por isso essa evolução foi benéfica para a vida na Terra.

Devemos nos lembrar que as primeiras células, as bactérias, são procariontes, ou seja, não tem um núcleo delimitado, o que significa que o material genético fica espalhado no interior da célula. A única organela presente na célula procarionte é o ribossomo, que é formado por proteína e é fundamental para o crescimento e controle metabólico da célula.

Créditos à Toda Matéria

Essa é a teoria mais aceita entre os cientistas para explicar como surgiu a primeira célula na terra e a sua evolução e mudanças ao longo dos primeiros bilhões de anos. Devemos nos lembrar que essa evolução foi gradativa e lenta, e entender esse processo é fundamental para que possamos entender como a nossa célula é hoje.