Você sabe quando você ouve alguém começar uma frase com, "Existem dois tipos de pessoas ..." e você pensa consigo mesmo "Nossa, aí vem. "Porque reduzir toda a humanidade a" dois tipos de pessoas "parece, na melhor das hipóteses, uma atividade odiosa.
Mas e se eu dissesse que existem apenas dois tipos de organismos?
De acordo com os cientistas, o mundo está dividido em dois tipos de organismos - procariontes e eucariotos - que possuem dois tipos diferentes de células. Um organismo pode ser composto de um tipo ou de outro. Alguns organismos consistem em apenas uma célula com sarampo, Mas mesmo assim, essa célula será procariótica ou eucariótica. É assim que as coisas são.
A diferença entre células eucarióticas e procarióticas tem a ver com as pequenas partes da célula que realizam atividades, chamadas organelas. As células procarióticas são mais simples e não têm organelas e núcleos ligados à membrana do eucarioto, que encapsulam o DNA da célula. Embora mais primitivo do que os eucariotos, bactérias procariotas são o grupo mais diverso e abundante de organismos na Terra - nós, humanos, estamos literalmente cobertos de procariotos, dentro e fora. Por outro lado, todos os humanos, animais, plantas, fungos e protistas (organismos constituídos por uma única célula) são eucariotos. E embora alguns eucariotos sejam unicelulares - pense em amebas e paramécios - não existem procariotos com mais de uma célula.
"Eu penso em um procarionte como um apartamento eficiente de um cômodo e um eucarioto como uma mansão de $ 6 milhões, "diz Erin Shanle, professor do Departamento de Ciências Biológicas e Ambientais da Longwood University, em uma entrevista por e-mail. "O tamanho e a separação das salas funcionais, 'ou organelas, em eucariotos é semelhante às muitas salas e à organização complexa de uma mansão. Os procariontes precisam fazer trabalhos semelhantes em uma única sala, sem o luxo das organelas. "
Uma razão pela qual essa analogia é útil é porque todas as células, ambos procariontes e eucariotos, são cercados por uma membrana seletivamente permeável que permite que apenas certas moléculas entrem e saiam - muito parecido com as janelas e portas de nossa casa. Você pode trancar suas portas e janelas para impedir a entrada de gatos e ladrões vadios (o equivalente celular a vírus ou materiais estranhos), mas você destranca as portas para trazer mantimentos e levar o lixo para fora. Desta maneira, todas as células mantêm a homeostase interna, ou estabilidade.
"Os procariontes são muito mais simples no que diz respeito à estrutura, "diz Shanle." Eles têm uma única 'sala' para realizar todas as funções necessárias da vida, ou seja, a produção de proteínas a partir das instruções armazenadas no DNA, que é o conjunto completo de instruções para construir uma célula. Os procariontes não têm compartimentos separados para a produção de energia, embalagem de proteína, processamento de resíduos ou outras funções-chave. "
Em contraste, eucariotos têm organelas ligadas à membrana que são usadas para separar todos esses processos, o que significa que a cozinha é separada do banheiro principal - há dezenas de quartos separados, todos os quais têm uma função diferente na célula.
Por exemplo, DNA é armazenado, replicado, e processado no núcleo da célula eucariótica, que é ele próprio rodeado por uma membrana seletivamente permeável. Isso protege o DNA e permite que a célula ajuste a produção de proteínas necessárias para fazer seu trabalho e manter a célula viva. Outras organelas importantes incluem as mitocôndrias, que processa açúcares para gerar energia, o lisossoma, que processa resíduos e o retículo endoplasmático, o que ajuda a organizar as proteínas para distribuição ao redor da célula. As células procarióticas têm que fazer muitas dessas mesmas coisas, mas eles simplesmente não têm salas separadas para fazer isso. Nesse sentido, são mais uma operação de dois bits.
"Muitos organismos eucarióticos são constituídos por vários tipos de células, cada um contendo o mesmo conjunto de projetos de DNA, mas que desempenham funções diferentes, "diz Shanle." Ao separar os grandes projetos de DNA no núcleo, certas partes do projeto podem ser utilizadas para criar diferentes tipos de células a partir do mesmo conjunto de instruções. "
Você pode estar se perguntando como os organismos foram divididos dessa forma. Nós vamos, de acordo com a teoria endossimbiótica, tudo começou há cerca de 2 bilhões de anos, quando algum grande procarioto conseguiu criar um núcleo dobrando sua membrana celular sobre si mesmo.
"Hora extra, uma célula procariótica menor foi engolfada por esta célula maior, "diz Shanle." O procarioto menor pode realizar respiração aeróbica, ou processar açúcares em energia usando oxigênio, semelhantes às mitocôndrias que vemos nos eucariotos que vivem hoje. Esta célula menor foi mantida dentro da célula hospedeira maior, onde se replicou e foi transmitido às gerações subsequentes. Essa relação endossimbiótica acabou levando a célula menor a se tornar parte da célula maior, eventualmente perdendo sua autonomia e muito de seu DNA original. "
Contudo, as mitocôndrias dos eucariotos de hoje têm seus próprios projetos de DNA que se replicam independentemente do DNA no núcleo, e o DNA mitocondrial tem alguma semelhança com o DNA procariótico, que apóia a teoria endossimbiótica. Acredita-se que um modelo semelhante tenha levado à evolução dos cloroplastos nas plantas, mas a história começa com uma célula eucariótica contendo uma mitocôndria engolfando um procarioto fotossintético.
Eucariotos e procariontes - eles são diferentes! Mas mesmo que seja difícil ver as semelhanças entre humanos e bactérias, somos todos feitos da mesma matéria:DNA, proteínas, açúcares e lipídios.
Agora isso é interessanteEmbora a teoria endossimbiótica seja apenas "uma teoria, "é a melhor explicação da evolução dos eucariotos. Embora possa um dia ser refutada, é apoiado por muitos fatos.
Originalmente publicado:10 de junho de 2020