Citologia: Estruturas básicas de organismos acelulares, unicelulares e pluricelulares

O que é a vida, afinal?

Em 1943, o físico e ganhador do Prêmio Nobel Erwin Schrödinger, um dos fundadores da mecânica quântica, fez uma série de palestras em Dublin, na Irlanda, sobre os fenômenos envolvidos nos processos que geram e mantêm a vida. Schrödinger falou na química e na física no mundo microscópico das células. Essas palestras tiveram grande influência na pesquisa de James Watson e Francis Crick e estão na base da descoberta da estrutura do DNA, a molécula de perpetuação da vida. Mas vida não é, com certeza, apenas uma sequência de reações bioquímicas.

Definir vida não é fácil. Mas, de um modo prático, para que um ser seja considerado vivo,

ele deve ter as seguintes características:

• Ser composto de moléculas orgânicas, cuja composição se baseia nos elementos carbono e hidrogênio, combinados com oxigênio e nitrogênio, e se dissolver em água;

• Apresentar metabolismo, ou seja, realizar um conjunto de reações químicas que envolvem síntese e degradação de moléculas, com consumo e liberação de energia¹;

• Ter capacidade de reprodução, transmitindo características para seus descendentes.

Só para dar uma ideia da complexidade do assunto, nem esta definição está livre de críticas. O problema é que os vírus – como o HIV, causador da aids – não atendem a todos esses requisitos. É feito de moléculas orgânicas, sim, mas só pode se reproduzir e fazer metabolismo se invadir outra célula. Por isso, para muitos cientistas, o vírus não se encaixa nem na categoria de ser vivo nem na de ser não vivo.

ALEX SILVA

Moléculas orgânicas

Moléculas orgânicas são aquelas compostas basicamente de carbono e hidrogênio, sintetizadas pelos seres vivos. Reconhecemos quatro tipos principais de molécula orgânica: proteínas, açúcares, lipídeos e ácido nucleico.

Proteínas

São polímeros² de aminoácidos, compostos que apresentam um grupo amino (NH2) e um grupo carboxílico (COOH). O que diferencia uma proteína de outra é a sequência de aminoácidos.

E essa sequência é determinada pelos genes de cada ser vivo. Ou seja, o DNA é que comanda a síntese de proteínas. Essas substâncias exercem diversas funções no organismo. De acordo com a função desempenhada, as proteínas são classificadas como:

• Transportadoras: proteínas da membrana plasmática que auxiliam no transporte de moléculas para dentro e para fora da célula. A hemoglobina é uma proteína que carrega gases respiratórios no sangue.

• Catalisadoras: são as enzimas, proteínas que facilitam e aceleram as reações químicas específicas dentro das células.

• Anticorpos: são as proteínas que têm a função de defender o organismo.

• Reguladoras: alguns hormônios são proteínas. São substâncias que emitem ordens a diferentes partes do organismo, como a insulina.

• Estruturais: são proteínas responsáveis pela estrutura dos tecidos, como o colágeno e a elastina da pele e a queratina dos cabelos e das unhas.

• Contráteis: são proteínas responsáveis pela contração das fibras musculares, como a actina e miosina.

Açúcares

Ou carboidratos, constituem um grupo de compostos que têm como estrutura geral a composição (CH2O)n. Quando esses compostos são pequenos, o açúcar é chamado de monossacarídeo. É o caso da glicose, frutose e galactose. Quando a sequência de compostos é longa, o açúcar é chamado de polissacarídeo – a quitina, o amido, a celulose e o glicogênio. Os monossacarídeos têm a função básica de fornecer energia para as atividades metabólicas da célula. Os polissacarídeos podem ter função estrutural, como a quitina, que dá forma ao exoesqueleto dos artrópodes, e a celulose, na parede celular dos vegetais.

DOÇURA NATURAL A frutose, existente nas frutas, é um tipo de monossacarídeo. ANTÔNIO RODRIGUES

Lipídeos

São compostos orgânicos de estrutura variada e insolúveis em água. Os mais comuns são os chamados triglicerídeos. Lipídeos funcionam como reserva energética importante para todo organismo e são fundamentais para a sintetização de hormônios sexuais, como o estrógeno e a testosterona.

MANTEIGA OU MAIONESE Não importa. É tudo lipídeo – gordura animal ou vegetal, fundamental para a síntese de alguns hormônios. ALEX SILVA

Ácidos nucleicos

São polímeros formados pelo encadeamento de nucleotídeos, moléculas formadas por um grupo fosfato, um açúcar de cinco carbonos e uma base nitrogenada. Os ácidos nucleicos estão relacionados com a manutenção das informações genéticas, no DNA, e com a síntese de proteínas, no RNA.

Tanto os aminoácidos quanto as bases nitrogenadas dos nucleotídeos levam nitrogênio em sua composição. Daí esse elemento químico ser extremamente importante para os seres vivos. É encontrado na atmosfera, na forma de gás (N2), e só pode ser utilizado na forma de nitrato (NO3). A transformação de N2 em NO3 é realizada por bactérias fixadoras e nitrificantes.

Solvente universal

Quando astrofísicos e astrobiólogos procuram vida em outro mundo, como em Marte ou numa das luas de Júpiter ou Saturno, eles buscam inicialmente por água. É que, até onde se sabe, só esse composto reúne propriedades que permitem o desenvolvimento de seres vivos: é líquida à temperatura ambiente da Terra e suas moléculas se orientam segundo um campo elétrico; dissolve vários tipos de substância, como sais e açúcares; facilita as interações químicas entre diferentes substâncias; e dá às células uma estrutura coloidal (gelatinosa) organizada. Por fim, a água apresenta um alto calor específico³, o que evita variações bruscas de temperatura. Com isso, facilita a homeostase, propriedade dos seres vivos de manter as condições internas estáveis e ideais para o metabolismo.

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Aminoácido em frasco

Suplementos proteicos nada mais são do que aminoácidos. A sigla BCAA vem de “aminoácidos em cadeia ramificada”, em inglês, e refere-se à cadeia dos aminoácidos leucina, isoleucina e valina, importantes na formação das proteínas das fibras musculares.

¹A energia necessária para os processos bioquímicos das células é absorvida do meio ambiente– da luz solar ou dos alimentos – e transformada em energia utilizável pelo processo de respiração celular.

²Polímeros são compostos formados de unidades que se repetem. Além das proteínas, formadas por sequência de aminoácidos, são polímeros também os polissacarídeos, açúcares constituídos por monossacarídeos, e os ácidos nucleicos, formados por cadeias de nucleotídeos.

³Calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1 grau Celsius. O calor específico da água é de 1 caloria por grama, ou seja, para aquecer 1 grama de água em 1 grau Celsius é necessária 1 caloria.