As membranas de hoje são constituídas por bicamadas lipídicas, formadas por ácidos gordos de cadeia longa. Parece complicado, mas não é. Um ácido gordo é uma molécula linear com duas extremidades quimicamente diferentes. Uma extremidade é «hidrofóbica», isto é, não se mistura com a água, tal como o óleo ou as gorduras. A outra extremidade — a extremidade ácida — é hidrofílica, ou seja, mistura-se prontamente com a água. As bicamadas lipídicas formam-se espontaneamente, sempre que há moléculas de ácidos gordos agitados em água.
Imagem - Desafios 10º - ASA
Há apenas uma esfera em que todo e qualquer contacto entre moléculas hidrofóbicas e água é evitado.
Nas membranas dos organismos de hoje, encontramos proteínas complexas, que permitem que as moléculas entrem e saiam. Estas proteínas são essencialmente de dois tipos: proteínas com poros pequenos, por onde passam moléculas pequenas, e as chamadas «permeases», proteínas que bombeiam activamente moléculas específicas através da membrana, consumindo energia para efectuar este transporte contra um gradiente de concentração.
Evidentemente, tais proteínas não podem ser primitivas. Na ausência de proteínas, entrariam nas vesículas apenas alguns tipos de moléculas inorgânicas — dióxido de carbono e sulfureto de hidrogénio, por exemplo. Para muitas moléculas essenciais seria impossível entrar — nomeadamente para as moléculas com carga eléctrica ou iões, como o ião fosfato.
Porque é que as membranas haviam de permitir a passagem de moléculas pequenas em primeiro lugar? Afinal, a razão de ser das primeiras membranas não era exactamente evitar a entrada ou a fuga de replicadores? De facto, assim era, mas é necessário que estas mesmas membranas tenham deixado passar algumas moléculas pequenas. Para explicar este fenómeno, temos de descrever a fonte de energia para estas células primitivas. As células são motores químicos, e qualquer motor precisa de energia para funcionar.
Hoje as cé lulas obtêm a sua energia de uma das três formas seguintes:
1. Fotossíntese. As cianobactérias procariotas (algas azuis-verdes) e as algas eucariotas e plantas superiores obtêm a sua energia directamente da luz do Sol. Estes organismos são capazes de capturar a energia da luz solar e de utilizá-la para a formação de compostos orgânicos ricos em energia, entre os quais os açúcares. Estes compostos são em seguida utilizados como combustível no metabolismo da célula.
2. Heterotrofismo. Os animais e os fungos, e células não fotossintéticas em geral, alimentam-se de compostos ricos em energia. Em última análise, a fonte destes compostos continua a ser a fotossíntese: os animais comem as plantas, ou comem animais que se alimentaram de plantas. Os fungos e muitas bactérias sobrevivem sobre animais e plantas em decomposição (a palavra «hetero» indica que um organismo depende de outro para a sua fonte de energia).
3. Autotrofismo. Algumas bactérias sintetizam o seu material orgânico a partir de compostos com apenas um átomo de carbono, como o dióxido de carbono, por exemplo. A energia necessária a esta síntese é obtida ou da luz solar (fotossíntese) ou de fontes inorgânicas. Por exemplo, ob-tém-se energia por oxidação do sulfureto de hidrogénio, existente nas fontes hidrotermais submarinas e em fluxos vulcânicos. Hoje em dia, os ecossistemas das fendas oceânicas dependem em larga medida desta reacção com a sua fonte principal de energia, e não da fotossíntese.
Fonte: As Origens da Vida - John Smith e Eörs Szarthmáry. Gradiva
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