La célula

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La célula unidad básica de todo ser vivo.

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La célula

  1. 1. LA CÉLULA
  2. 2. TEMA 2: LA CÉLULA: ORIGEN Y EVOLUCIÓN. Concepto de célula y teoría celular. Las primeras moléculas. Evolución prebiótica. Las primeras células. La célula eucariota. L teoría endosimbiótica. Tipos de células actuales y sus diferencias OBJETIVOS: 1.- Comprender la importancia de la célula como unidad fundamental de la vida. 2.- Discutir el origen de las primeras células. 3.- Asimilar los conceptos de organismo unicelular y pluricelular 4.- Distinguir las características generales de los dos grandes tipo celulares. 5.- Dibujar una célula procariota, una eucariota vegetal y una eucariota animal.
  3. 3. TEORÍA CELULAR *En 1665 Robert Hooke describe las células en el corcho. *La Teoría celular es expuesta por dos científicos llamados Matias Schleiden (1838) y Theodore Schwann (1839) LA CÉLULA ES LA UNIDAD FUNDAMENTAL DE TODOS LOS ORGANISMOS.
  4. 4. TEORÍA CELULAR En 1855 Rudolph Virchow enuncia: 1) Cada organismo vivo está formado por una o más células. 2) Los organismos vivos más pequeños son células únicas y las células son las unidades fundamentales de los seres vivos. 3) Todas las células provienen de células preexistentes.
  5. 5. LA EVOLUCIÓN 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Eucariotas Formación de Vertebrado los océanos Fotosíntesis Formación de Primeras Cianobacterias Respiración Seres la Tierra células aeróbica pluricelulares Tiempo (109 años)
  6. 6. LA EVOLUCIÓN HOMBRE DINOSAURIOS 55' 12 BACTERIAS EUCARIOTAS 13' 45' 9 3 6
  7. 7. EL SISTEMA SOLAR Hace 4500 millones de años se originó todo, cuando a partir de una gran nube de polvo y gas se formó el sistema solar: EL SOL HABÍA NACIDO COMO ESTRELLA.
  8. 8. EL PLANETA TIERRA No toda la masa de la nebulosa colapsó hacia el centro sino que las partículas más alejadas mediante el proceso de acreción formaron planetas que quedaron atrapados en la órbita del Sol. Uno de esos planetas era la Tierra.
  9. 9. EL PLANETA TIERRA La Tierra hace 4500 millones de años era un lugar inhóspito que continuamente sufría cataclismos, movimientos de materiales de su superficie y bombardeo de objetos provenientes del sistema solar: LA TIERRA NACIÓ DEL CAOS.
  10. 10. LA ATMÓSFERA PRIMITIVA Conforme la Tierra iba N Ne creciendo se fueron fundiendo Ar las rocas. Los elementos Mg pesados se dirigieron al Al interior, Fe y Ni, los elementos Si ligeros se dirigieron a la superficie formando las rocas, Ni Fe Al, Si y Mg, mientras que los gases pocos reactivos como el N, Ne y Ar se volatilizaron formando la atmósfera primaria.
  11. 11. LA ATMÓSFERA PRIMITIVA Pero esta atmósfera duró poco ya que de repente vino un gran viento solar que lo barrió todo. Entonces comenzó la era del vulcanismo y brotaron de la Tierra una serie de gases que formaron la verdadera atmósfera primitiva.
  12. 12. LA ATMÓSFERA PRIMITIVA Atmósfera fuertemente reductora con grandes cantidades de NH3, CH4 e H2. Atmósfera débilmente reductora con altas concentraciones de CO2, H2O y N2 y bajas concentraciones de CO e H2.
  13. 13. LAS PRIMERAS MOLÉCULAS Descargas eléctricas H2O Vapor de H2O NH3 13 de los 20 aa Proteínas H CH 2 4 Compartimento H2CO C Azúcares, ribosa atmosférico HCN H Bases púricas y pirimidínicas Compartimento oceánico Refrigeración Ácidos grasos Á Lípidos Calor Mezcla de compuestos orgánicos
  14. 14. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA Para formar una célula hay tres tipos de moléculas indispensables: 1.- Moléculas autorreplicantes. 2.- Moléculas catalíticas. 3.- Moléculas anfipáticas.
  15. 15. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA Lys Ala Ser Val Ser Ala Gly Lys A Ala Asp Asp Ser Cys Val Gly G U G H2 O G C A U Gly U A C A A U G C A U
  16. 16. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA En la evolución hay tres premisas fundamentales: 1.- Perpetuación. 2.- Variación. 3.- Presión selectiva.
  17. 17. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA C C C C C C C C C C G G G G H2 O C C U G C G A G G G U C C C A A A
  18. 18. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA REPLICACIÓN A C C A C TRADUCCIÓN ADN T G G T G TRANSCRIPCIÓN ARN A C C A C Asp Ser Cys Val Gly U Proteínas
  19. 19. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA Replicación Catálisis Molécula de ARN catalítico que une nucleótidos para reproducir su misma secuencia y por lo tanto su misma forma.
  20. 20. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA Familia de moléculas de ARN catalíticas que se mantienen mutuamente, catalizando una de ellas l reproducción de las otras
  21. 21. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA ARN codificante, molde para la síntesis proteica ARN adaptadores Proteína naciente
  22. 22. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA El código genético codón ARNm es “universal”, GG G G prueba de que todas las células Adenina G actuales Uracilo ARNt anticodón descienden de un ancestro común. Citosina G Guanina
  23. 23. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA Sistemas autorreplicantes de ARN y polipéptidos ARN +POLIPÉPTIDOS simples. Evolución de ARN adaptadores Las proteínas toman su papel de catalizadores ARN ARN PROTEÍNAS fundamentales. Evolución de nuevas enzimas Surge el ADN, estructura más fuerte, estable y de ADN ARN PROTEÍNAS más fácil reparación.
  24. 24. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA Características de las moléculas anfipáticas: 1.- Pueden formar micelas o bicapas. 2.- Las bicapas crecen por adición de moléculas. 3.- Pueden englobar a otras macromoléculas.
  25. 25. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
  26. 26. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA Secado Rehidratación
  27. 27. LAS PRIMERAS CÉLULAS ¡Cuánta materia Las primeras células orgánica! eran heterótrofas anaerobias, es decir, tomaban los nutrientes del medio y vivían en ausencia de O2, hasta que...
  28. 28. LAS PRIMERAS CÉLULAS ¡Cada vez hay debido a la cada vez menos materia orgánica! más acuciante ausencia de nutrientes en el medio algunas células comenzaron a fabricar sus propias moléculas nutritivas A esto sólo no le veo utilizando la luz del mucho futuro sol y el CO2 presente en la atmósfera.
  29. 29. LAS PRIMERAS CÉLULAS Fotosíntesis oxigénica H 2O REACCIONES O2 LUMINOSAS ADP+NADP+ ATP+NADPH REACCIONES CO2 GLUCOSA OSCURAS
  30. 30. LAS PRIMERAS CÉLULAS ¡Cada vez me gusta más el CO2! De esta manera aparecieron las células autótrofas y con ellas el mecanismo de la Creo que son células autótrofas fotosíntesis.
  31. 31. LAS PRIMERAS CÉLULAS Spirulina Fischerella Prochloron
  32. 32. LAS PRIMERAS CÉLULAS GLUCOSA Respiración ATP+NADH e- PIRUVATO FADH+NADH ATP e- 2H2 O O2 ACETILCoA Ciclo de Krebs CO2
  33. 33. LAS PRIMERAS CÉLULAS Nos gusta el O2. Somos células Algunas células se HETERÓTROFAS AEROBIAS desterraron a nichos anaerobios. Otras se adaptaron al O2 y Yo soy empezaron a utilizarlo HETERÓTROFA ANAEROBIA con lo que obtuvieron más energía en forma de ATP, así surgieron las células Y yo soy heterótrofas aerobias y la AUTÓTROFA AEROBIA respiración celular.
  34. 34. LA CÉLULA PROCARIOTA 1.- Pequeño tamaño. 2.- ADN desnudo, cromosoma único: células haploides. 3.- Ausencia de núcleo. 4.- Ausencia de orgánulos membranosos. 5.- Ausencia del citoesqueleto. 6.- Pared celular rodeando a la membrana. 7.- División por bipartición.
  35. 35. LA CÉLULA PROCARIOTA Fermentadores, quimioautótrofos y heterótrofos diversos interactuaban entre sí. Las cianobacterias habían preparado el terreno. Metabolismo aerobio. Formación de la capa de ozono.
  36. 36. LA CÉLULA EUCARIOTA 1.- Mayor tamaño. 2.- Núcleo verdadero con envuelta. 3.- Empaquetamiento del ADN con histonas. 4.- Orgánulos membranosos. 5.- Presencia del citoesqueleto. 6.- División por mitosis. 7.- Sexo y Meiosis.
  37. 37. Mitocondria Cloroplasto
  38. 38. LA CÉLULA EUCARIOTA Actualmente la idea más aceptada es que: 1.- El núcleo se formó por invaginación de la membrana plasmática y de ahí se originaron también los orgánulos membranosos del sistema de endomembranas. 2.- Mitocondrias y Cloroplastos se originaron por endosimbiosis.
  39. 39. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA Dra. Lynn Margulis Plantas, algas verdes Animales, hongos y algunos protistas y algunos protistas
  40. 40. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA 1.- Tamaño y forma. 2.- Presentan molécula circular de ADN desnudo y ribosomas propios. 3.- Poseen doble membrana. 4.- División por bipartición. 5.- Antibióticos de bacterias. 6.- Vía de síntesis de proteínas. 7.- Genes de ARNr.
  41. 41. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA PROCARIOTAS EUCARIOTAS EUBACTERIAS ARQUEAS E. coli N. equitans Spyrogyra
  42. 42. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA CÉLULA HOSPEDADORA: Una Archea que perdió la pared. CÉLULAS SIMBIONTES: Una bacteria púrpura no sulfurosa: MITOCONDRIA Una Cianobacteria: CLOROPLASTO.
  43. 43. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA Existen organismos eucariotas actuales que tienen establecidas relaciones simbióticas.
  44. 44. LA EVOLUCIÓN 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Eucariotas Formación de Vertebrados los océanos Fotosíntesis Formación de Primeras Cianobacterias Respiración Seres la Tierra células aeróbica pluricelulares
  45. 45. LA BACTERIA mesosomas cromosoma flagelo cilios pared celular ribosomas inclusiones membrana plasmática
  46. 46. LA CÉLULA ANIMAL Microfilamentos Peroxisoma Flagelo Mitocondria Envuelta Cromatina Núcleo Centriololos Nucleolo Ribosomas REr Microtúbulos REl Lisosoma Cilios Membrana plasmática Aparato de Golgi
  47. 47. LA CÉLULA VEGETAL Tonoplasto Vacuola Envuelta Núcleo Cromatina Microtúbulos Nucleolo Mitocondria Ribosomas REr Microfila- mentos REl Cloroplasto Peroxisoma Plasmodesmo Pared celular Aparato de Golgi Membrana plasmática

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