Biologia

Casas de vidro: como as diatomáceas constroem cápsulas de sílica

Publicado em 06/10/2026 · Última alteração em 06/10/2026

Diatomáceas são algas microscópicas protegidas por uma carapaça de sílica, a frústula, parecida com uma caixa de duas tampas encaixadas. A célula absorve ácido silícico dissolvido na água e o transforma em vidro dentro de compartimentos internos, as vesículas de deposição de sílica, desenhando poros e nervuras em escala de nanômetros a micrômetros.

A frústula é feita de sílica e tem duas partes que se encaixam, a epiteca e a hipoteca, ligadas por faixas chamadas cíngulos. As células medem de cerca de 2 micrômetros a 2 milímetros. O silício entra na célula como ácido ortossilícico, por proteínas transportadoras específicas, e é polimerizado em sílica dentro das vesículas de deposição, com ajuda de poliaminas de cadeia longa, silafinas e peptídeos chamados silacidinas. Quando a célula se divide, cada célula-filha herda uma metade da frústula e fabrica a outra, nova, por dentro. O padrão de poros e espinhos é característico de cada espécie. As diatomáceas respondem por cerca de 20% do oxigênio produzido na Terra.

Uma metade sempre nova

Na divisão celular, cada célula-filha fica com uma metade da frústula e constrói a outra do zero, por dentro. Por isso a estrutura de vidro é herdada pela metade e refeita pela metade a cada geração, em um processo que se repete em todas as divisões.

Da água ao vidro

O silício chega à célula dissolvido, como ácido ortossilícico, e entra por proteínas transportadoras específicas da membrana. Dentro da célula, ele é levado a compartimentos especializados, as vesículas de deposição de sílica, onde se transforma em uma rede sólida de sílica. Esse processo ocorre à temperatura do ambiente, sem forno, o que o torna objeto de interesse da nanotecnologia.

Quem desenha o padrão

Dentro das vesículas, poliaminas de cadeia longa, proteínas chamadas silafinas e peptídeos silacidinas participam da polimerização e do padrão da sílica. Os poros formam arranjos hierárquicos, em camadas, com diâmetros de nanômetros a micrômetros. Como o padrão é característico de cada espécie, a frústula é usada para identificar diatomáceas ao microscópio.

Duas tampas, uma divisão

A frústula lembra uma caixa de duas tampas encaixadas, a epiteca e a hipoteca. Quando a célula se divide, cada filha fica com uma das metades e constrói a outra por dentro. Assim, a estrutura é copiada sem ser desmontada, e cada nova metade é produzida a partir do zero dentro da célula.

Peso no planeta

Com mais de 100 mil espécies estimadas, as diatomáceas vivem no mar, em água doce e até em ambientes terrestres. Estima-se que produzam cerca de 20% do oxigênio da Terra. Quando morrem em grande número, suas frústulas se acumulam no fundo de lagos e oceanos e, ao longo de milhões de anos, formam o diatomito, também chamado de terra de diatomáceas.

Como sabemos

Mecanismo básico e números principais confirmados em revisões em acesso aberto; a fração de oxigênio é estimativa.

• Fato estabelecido: A parede celular das diatomáceas, a frústula, é feita de sílica e formada por duas valvas sobrepostas (epiteca e hipoteca) ligadas por faixas ou cíngulos. [1] [2]
• Fato estabelecido: O silício é obtido do ambiente como ácido ortossilícico, que entra na célula por proteínas transportadoras específicas. [1]
• Consenso científico: A sílica é formada em compartimentos chamados vesículas de deposição de sílica, pela ação de poliaminas de cadeia longa, silafinas e peptídeos silacidinas. [1]
• Fato estabelecido: As células de diatomáceas medem de cerca de 2 micrômetros a 2 milímetros. [1] [2]
• Fato estabelecido: Os poros da frústula têm padrões hierárquicos com diâmetros de nanômetros a micrômetros. [1] [2]
• Fato estabelecido: Na divisão celular, cada célula-filha herda uma metade da frústula e produz a outra metade nova. [2] [3]
• Consenso científico: As paredes da frústula se formam por exocitose a partir das vesículas de deposição de sílica, quando se fundem com a membrana plasmática. [3]
• Estimativa: As diatomáceas produzem cerca de 20% do oxigênio da Terra. [3] [4]
  Estimativa; uma fonte fala em 20 a 30% do oxigênio fotossintético e 45% da produção primária marinha.
• Estimativa: Há mais de 100 mil espécies estimadas, em ambientes marinhos, de água doce e terrestres. [2] [3]
  Estimativas variam de cerca de 100 mil a 200 mil espécies.
• Fato estabelecido: Diatomito (terra de diatomáceas) é material fóssil formado por esqueletos de diatomáceas acumulados no fundo de lagos ou oceanos ao longo de milhões de anos. [2]
• Estimativa: Estimativas moleculares situam a origem do grupo coroa das diatomáceas em torno de 271 milhões de anos atrás. [3]
  Datação molecular, com incerteza.

Fontes

1. PubMed Central (NIH) — Biomimetic Diatom Biosilica and Its Potential for Biomedical Applications and Prospects: A Review
   consultada em 06/10/2026
2. PubMed Central (NIH) — Diatoms Green Nanotechnology for Biosilica-Based Drug Delivery Systems
   consultada em 06/10/2026
3. PubMed Central (NIH) — Big evolutionary fireworks in tiny glass houses
   consultada em 06/10/2026
4. PubMed Central (NIH) — Diatom frustules protect DNA from ultraviolet light
   consultada em 06/10/2026

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