CÉLULA E EVOLUÇÃO DA VIDA

O mistério do nada

A pequena história da evolução da vida começa a partir do nada, há 13,8 bilhões anos, antes, o tempo e o espaço não existiam. O mundo microscópico e o mundo macroscópico estão reunidos na evolução do universo como o infinitamente pequeno, gerou o infinitamente grande, o universo observável nasceu do "nada". O universo emergente era tão pequeno que cabia na palma da mão, é de lá que se formaram as primeiras estrelas, as galáxias e os planetas...

Inicialmente, uma energia misteriosa turva, cria bilhões de bilhões de bilhões de partículas e antipartículas virtuais, que vai deixar o mundo das sombras e  emergir em um mundo real, transparente.

 A fronteira entre o inerte e o vivo  

      A vida é um processo químico do qual os organismos vivos são derivados.  Esta  matéria dá vida à Terra e isto acontece, certamente,  em outros lugares do universo, há bilhões de anos.

Em meteoritos antigos os cientistas descobriram os princípios básicos da vida que têm alimentado a terra desde o inicio, há um pouco mais de 4 bilhões de anos.

A vida começou a se “proteger” no interior das membranas celulares, a vida na Terra é celular.

Uma mistura de compostos orgânicos simples como as contidas em um meteorito carbonados, pode formar membranas celulares, e isto contribuiu para a formação das primeiras células na Terra primitiva.

Os cientistas imaginam os estágios iniciais de criação das primeiras células vivas, mas muitas moléculas orgânicas antigas  e as membranas celulares não revelam quase nada sobre a passagem misteriosa da matéria à vida. O que é certo é que nós somos feitos de matéria, mas, ao mesmo tempo, somos  diferentes. O que nos diferencia da matéria bruta  é que estamos "vivos" e não "inerte".

Dizemos que um corpo está vivo se ele pode se alimentar, crescer e reproduzir-se com o passar do tempo. Se a vida é química e tem sua origem na matéria morta, por que não encontrar a fronteira precisa entre vivos e inanimados?

Os microrganismos metanogênicos são do ramo de Archaea e produzem
 gás metano e que têm desempenhado um papel importante na evolução

Um vírus, por exemplo, é um conjunto de átomos inertes, ele está morto e ele ainda age como um organismo vivo se reproduz e sofre mutação, quando infecta uma célula. O morto e os vivos são estranhamente similares no cristal, que cresce e se multiplica mesmo sendo inerte. Nas arqueobactérias  as células são 10 vezes menores que as bactérias e a seqüência de seu DNA mostra  que elas estão mais próximas do primeiro organismo vivo do  que as bactérias. Elas são encontradas na Terra em condições extremas, o que demonstra sua capacidade fenomenal para se adaptar. É por isso que os pesquisadores estão tentando eliminar a maior quantidade de informação armazenada, modificando seu DNA, para manter um organismo vivo "mínimo" e atingir a fronteira entre vida e inanimados.

A vida na Terra

A vida é uma tendência misteriosa e universal da matéria que se associa, se organiza, ao se tornar mais complexa.

A vida é caracterizada pela  extração de energia do ambiente externo, ela usa esta energia, resíduos e rejeitos para expandir a sua organização.

À nível de espécies, a vida na Terra, está ficando cada vez mais complexa, mais rápida, por 4,5 bilhões de anos.

Parece que a vida, como ela é tenaz, não é nada mais do que um processo trivial, uma forma específica da matéria, que certamente vai descobrir o segredo.

No entanto nós achamos que a vida evolui no tempo, tendo uma trajetória definida por um número infinito de parâmetros, o que a torna imprevisível e indefinível.

Mas há uma definição biológica de vida:

"Um organismo está vivo, quando troca matéria e energia com seu ambiente, mantendo a sua autonomia quando se reproduz e evolui por seleção natural."

Todos os organismos vivos garantem a sua estabilidade, respondendo às mudanças em seu ambiente.

A vida tem uma faculdade de adaptação e aprendizagem. Esta é a vida?

Mas vemos também observando as galáxias, estrelas e planetas, que a matéria é capaz de se auto-organizar sem estar vivo.

No entanto, uma boa definição de vida deve levar em conta este conceito, ou seja, a capacidade da matéria, gradualmente, aumentar a sua complexidade.

A tenacidade da vida  não é prova de que ela está presente em todo o universo, pacientemente à espera de condições favoráveis para continuar seu caminho para a complexidade?

É difícil acreditar que existe vida na Terra, onde quer que haja água líquida, há uma possibilidade de vida, mesmo sob a crosta gelada de planetas ou satélites .

A vida prospera em lugares onde até mesmo a energia do Sol não consegue penetrar, vemos isso nas profundezas do nosso planeta.

 Segundo a NASA, ser vivo é qualquer sistema definido espacialmente separado por uma membrana semipermeável de fabricação própria e capaz de auto-sustentação e reprodução, formando seus próprios componentes, de alimentação e / ou a partir de elementos exteriores.

Os vivos e Informação

A definição da vida é extremamente difícil a conceber e a dimensão da questão não permite responder simplesmente porque a questão diz respeito tanto à filosofia como à química da vida.

Além disso, nós descobrimos que a vida evolui no tempo, tomando uma trajetória definida por um número infinito de parâmetros, o que a  torna imprevisível e indefinível. Mas os componentes presentes na sopa original ao longo do tempo  estabelecem ligações eletromagnéticas. E quando certos componentes combinam-se, canalizam a informação para fazer uma cópia de si mesmo, é aí que o milagre ocorre porque, em um sistema de substâncias químicas que não está vivo,  nada acontece. As funções químicas destes componentes específicos, reunidos por acaso, são parte de um plano de produção que permite refazer o sistema.

Este sistema tem informações operacionais armazenadas, e é a partir deste ponto que podemos considerá-lo vivo.

Este sistema vivo tem a particularidade de recriar infinitamente  a partir dos constituintes do meio, dizemos  que tem a propriedade de autopoiese.

O termo vem do grego auto (próprio) e poiesis (criação). Este termo define a propriedade de um sistema de se produzi

r.

Em 1944, Avery, MacLeod e McCarthy identificam o ADN como o portador da informação genética.

A vida é essencialmente um processo químico que tende para a complexidade, quanto mais  evolui para a complexidade,  menos ela será encontrada da mesma forma no universo.

A célula

A célula é a unidade básica dos sistemas vivos, é a unidade da vida. Em 1838, Matthias Schleiden levantou a hipótese de que todas as plantas são compostas de células e, em 1839, Theodor Schwann estendia  a hipótese a todos os tecidos do animal.

Schwann e Schleinden  concluíram, assim,  que as células são as partículas elementares da vida

.

A célula, esse pequeno espaço, oferece proteção e cria um ambiente que permite que a composição físico-química interna interaja com o exterior.

Células, não são necessariamente idênticas, mas têm a mesma origem, se uniram para formar um tecido, nível de organização funcional e os tecidos se unem para formar os órgãos.

Observe na foto ampliada, a membrana frágil da atmosfera da Terra  que 
protege a vida. Parece que a Terra, como a célula, está 
protegida dentro de uma membrana, a atmosfera..

Em suma, a vida é organizada através das células, tecidos, órgãos e sistemas para desenvolver uma  organização tão sofisticada quanto a consciência.

O DNA, a informação genética e hereditariedade, produz erros ocasionais, a maioria dos erros são ruins, mas às vezes essas alterações, dependendo do ambiente, produzem efeitos benéficos, que permitem o sistema continuar sua evolução.

O ácido desoxirribonucléico, ou DNA é uma molécula presente em todas as células vivas.

Esta maravilhosa molécula contém todas as informações necessárias para operar um sistema.

Ele permitirá a transmissão de informações, total ou substancialmente durante a reprodução.

Esta informação genética forma o genoma dos seres vivos.

Uma fita, a estabilidade da informação genética é feita
 por laços fortes, mas o DNA pode mudar. As mutações 
espontâneas são, provavelmente, erros durante a 
replicação ou facilitadas pelo ambiente (radiação ultravioleta,...).

DNA contém o plano de fabricação, ele consiste em quatro componentes que permitem a replicação: A,G,C e T (adenina, guanina, citosina e timina).

A molécula de DNA é uma fita dupla que permite a duplicação em duas moléculas filhas idênticas.

Isso assegura que a transmissão da informação genética durante a reprodução é a hereditariedade.

Cada molécula filha herda uma fita da molécula de DNA original. A outra vertente é sintetizada, os componentes complementares são pareados entre A-T e G-C, de modo a reconstituir a mesma vertente em falta.

As duas novas moléculas de DNA são idênticas à molécula original. As duas fitas com seqüências complementares são ligados por laços fracos, o que permite a separação e montagem dos fios.

Em 1958, o experimento Meselson-Stahl validou este modelo.

Os organismos vivos contêm moléculas, como carboidratos, lipídios, ácidos nucleicos e proteínas, mas todos baseados em carbono. As formas de vida poderiam na teoria ser baseada no silício, mas ele não mostra a incrível variedade de formas e propriedades do carbono.     

Fonte:  http://www.astronoo.com/pt/artigos/celula-viva.html