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origen y evolución de la célula

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Mg. Vania Mallqui Brito

Mg. Vania Mallqui Brito

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  • 1. ORÍGEN Y EVOLUCIÓN DE LA CÉLULAMg(c). Vania Mallqui Brito
  • 2. ¿Cuándo apareció la vida sobre la Tierra?•El nacimiento de nuestro planeta tuvo lugar hace 4.600 millones deaños, forma de una masa incandescente, por condensación de lanube primordial originó el sol y los planetas del Sistema Solar.•Enfriamiento progresivo permitió formación de corteza terrestre.•Período o era Azoica, erupciones volcánicas arrojan al exteriorvapor de agua, al enfriarse, da origen primeros mares, el agua es asu vez el origen del oxígeno y del hidrógeno, va transformando laatmósfera primitiva, rica en metano, hidrógeno, amoníaco,nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono.•Estas condiciones, la aparición de la vida es factible, calculándosela existencia de los primeros organismos vivos hace unos 3.700millones de años.
  • 3. ¿Qué es la vida?Materialistas suponen resultado de una organización compleja de lamateria.Vitalistas origen fuerza superior (hombre) asocia el alma.Demócrito de Abdera (470-380 a.c.), suponía la materia, incluida lavida, formada por diminutas partículas llamadas átomos.Aristóteles (384-322 a.c.) seres vivos estaban compuestos de idénticoselementos que la materia inerte y poseían una fuerza o principio vitalconcedido por un ser superior.Biología Molecular, la vida es propiedad de los organismosque contienen información hereditaria reproducible, codificada enmoléculas de ácido nucleico, y que metabolizan al controlar el ritmo dereacciones químicas utilizando catalizadores llamados enzimas.
  • 4. HISTORIA DE LA TIERRA
  • 5. Origen de la vida - Charles Darwin, teoría evolutiva “Selección Natural”(ancestro único) -Francesco Redi, descartó “Generación espontánea” Seres vivos nacen materia orgánica en descomposición -Louis Pasteur; bacteriología moderna -Siglo XIX origen extraterrestreTEORIASOPARIN y los coacervadosQuímica prebiótica, Stanley MillerMicroesferas, Fox
  • 6. Oparin y los coacervados (1924)Atmósfera primitiva compuesta hidrógeno, metano,amoníaco y vapor de agua.Mezcla gases por acción de los rayos solares, daría lugarmoléculas orgánicas, caerían en océanos y se acumularíanlargos períodos de tiempo sin riesgo de descomposición,formando un "caldo nutritivo".Moléculas asociando entre sí, formando agregados molecularescada vez más complejos, con una estructura concreta, a los que llamóCOACERVADOSLos coacervados capacidad de autosíntesis, evolucionarían formasmás estables y complicadas….. “estructuras vivientes”.Organismos primordiales por evolución durante millones de años,formarían el mundo vegetal y animal de nuestro planeta.
  • 7. TEORÍA DE OPARIN
  • 8. TEORÍA DE OPARIN
  • 9. FORMACIÓN DE COACERVADOS
  • 10. Stanley Miller *Inicio de la química prebiótica (1953) *Simulación que pudieron tener lugar “Tierra Primitiva” *Síntesis “aa” y otros compuestos a partir gases atmosféricos * Harold Urey, consideraba que la atmósfera tierra primitiva debía ser reductora.•Miller, atmósfera formada por metano, amoniaco, hidrogenomolecular, y vapor de agua.•El experimento contaba luz UV y descargas eléctricas, obteniendoresultados positivos, considerado un clásico por 5 décadas.
  • 11. Las Microesferas FOXPublicaciones Oparin, la confirmación parcial experimento deMiller, produjo biólogos investigaran como la materia inerte llegó aalcanzar estructuras que permitirían el nacimiento de las primerascélulas.Bioquímico norteamericano Sydney W. Fox, aparición la vidasobre nuestro planeta no sólo tuvo lugar en el mar (Oparin) podríahaber sucedido sobre la tierra.Demostró Tº próximas a los 1.000 ºC, gases similares atmósferaprimitiva, transformaciones se lograba síntesis de aminoácidos y seunían formando "protenoides".Estos sumergirse en agua, repliegue sobre sí mismos (formaglobosa) “microesferas”, limitadas por doble capa protegía delexterior,Ancestro membrana plasmática.
  • 12. Las microesferas, a través de la membrana, podían tomardel exterior agua, glucosa, aminoácidos, etc., que producían laenergía suficiente para continuar desarrollo.Existen datos, Graham Cairns-Smith, de la Universidad deGlasgow, existencia de una "vida inorgánica" previa a lavida orgánica.Síntesis prebiótica de las macromoléculas biológicas etapafundamental aparición de la materia viva, origen membrana. Joan Oró, Universidad de Houston., en condicionesprebióticas obtuvo lípidos, ayuda de una mezcla decompuestos orgánicos derivados del ácido cianhídrico.Las microesferas de Fox, diámetro1µ, falta el materialgenético.
  • 13. ¿Cuál de las macromoléculas biológicas apareció primero?Investigadores prebióticos apoyan idea Manfred Eigen, Nobel1967, secuencia fue: primeroácidos nucleicos proteínas célulaAparición simultánea y complementaria.
  • 14. Origen de la vida
  • 15. Evolución celularSecuencia de 3 estadios:1. “Tierra Primitiva” estuvo poblada por moléculas vivas, “genesdesnudos primordiales” ácidos nucleicos capaces deautorreproducirse.2. A causa de su composición química, estos y otros compuestosorgánicos caldo primordial habrían acabado por agregarse endiminutos lóbulos protocelulares, ancestros potenciales decélulas con pared celular.3. Las primeras células impulsadas por una forma sencilla demetabolismo, para ser más complejas.
  • 16. 1. La vida se multiplica solo si la información genética se transmite, secuencia enzimática (polimerasas). ADN es en si mismo proceso evolutivo, se centró ARN. Años 80 se descubrió “Ribozimas” (ARN) actúa como sistema multienzimático.2. La separación en organelas se hizo obligatoria a medida que ganó complejidad. Los compuestos orgánicos hidrófobos se juntaban en grumos, formando una capa, con el tiempo se formó segunda capa, semejante a la membrana celular, pared etc.3. Metabolismo (síntesis y degradación), cambio evolutivo explicaría el por que? El ser humano respira O2 y como la vida se divide en consumidores y consumidos.
  • 17. EL MUNDO ARNLa molécula de ARN:- Almacenamiento de información- Catalizador (Ribozimas)
  • 18. AZÚCAR PENTOSA -La ribosa es base de moléculas: ATP, NAD, FAD, CoA, AMPc, GTP. -En el metabolismo celular a partir de ribonucleótidos se sintetizan desoxirribonucleótidos - El ADN es una molécula más estable.
  • 19. Organismos vivos requieren CHON y Eº-Satisfacer necesidades: Autótrofos (quimioautótrofos) Heterótrofos-Fabrica elementos simples glucosa-Dos estrategias en versiones evolutivasdiferentes, en la forma primitiva lafotosíntesis no produce O2, se desarrolla Ejemplo de cadena tróficaen un ambiente ANAEROBIO.-Forma evolutiva se necesita O2,AEROBIO Evolución preempaquetada, por cianobacterias y bac. Purpúreas.
  • 20. METABOLISMO
  • 21. LAS ARQUEAS LAS CIANOBACTERIASViven condiciones extremas Tº,pH , salinidad o falta de oxígeno. O s c illa to ria s p . M tha no s a rc ina ba rke ri e - Capacidad de realizar - Capacidad de realizar fotosíntesis fotosíntesis -Capturada no digerida, -Capturada no digerida, funcionaba como fábrica de funcionaba como fábrica de- Eubacterias primitivas y comida, con el tiempo los genes comida, con el tiempo los genesarqueobacterias fijan N2, cianobacteria se transfirieron al cianobacteria se transfirieron aleucariotas no fijan. huésped huésped plantas. plantas.Bacterias purpúreas evolucionaron hasta células eucarióticas aeróbicas.
  • 22. Ruta metabólica primitiva: glicólisis(anaerobio), el azúcar más resistente a cambiosde Tº, acidez, etc.La vida también necesitaba nitrógeno parasíntesis proteínas y ácidos nucleicos, para fijarN2, se necesita un complejo enzimático“nitrogenasa” Nif, pieza esencial laferredoxina.
  • 23. Evolución células Eucarióticas: “TEORIA ENDOSIMBIOTICA”1. Procariota anaerobio heterotrófico, fagocita procariota aerobio (fagocitado ancestros Rickettsias)2. Endosimbionte aeróbico evolucionó a mitocondria.3. Invaginación membrana4. Evolución organismos no fotosintéticos5. Endosimbionte evolucionó cloroplasto 1970 se pensaba células eucarióticas evolucionaron a partir de cel. Procarióticas por proceso evolutivo gradual
  • 24. Evolución de sistemassimples autorreplicantesde moléculas de RNAhasta las células actuales,en las cuales el DNAalmacena la informacióngenética y el RNA actúacomo un intermediario enla síntesis de proteínas.
  • 25. Estadios del desarrollo evolutivo moderno1. Heterotrofia anaeróbica (fermentación)2. Fotoautotrofia anaeróbica3. Fotoautotrofia aeróbica4. Heterotrofia aeróbica
  • 26. LOS TRES DOMINIOS