ORIGEN DE LA VIDA Y EVOLUCION DE LA CELULADRA. GLORIA CHUMPITAZ ANCHIRAICO

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN La biología es la ciencia que estudia la vida.

Su campo es amplio y se encarga de estudiar los grupos de seres vivos desde diferentes puntos de vista: por su forma y estructura ,uniones, comportamiento, desarrollo y por las relaciones que establece con su hábitat.

La palabra biología fue acuñada hace mas de 200 años.

Antes del siglo IX no existían las ciencias biológicas, tal como las conocemos hoy.

Existía la medicina y la historia natural.

BIOLOGÍA La palabra “biología“ fue acuñada hace poco mas de 200 años.

Se le atribuye a los naturalistas:

Treviranus ,Monet,Chevalier de Lamarck.

Sin embargo. Algunos historiadores de la ciencia piensan Lamarck tomó el nombre biología de Treviranus.

La biología y la medicina están íntimamente ligadas. Por ejemplo conocer algunos microorganismos ha permitido elaborar antibióticos.

BIOLOGIA MOLECULAR La Biología Molecular es la disciplina científica que tiene como objetivo el

estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un puntode vista molecular.

Dentro del Proyecto Genoma Humano puede encontrarse la siguientedefinición sobre la Biología Molecular: El estudio de la estructura, función ycomposición de las moléculas biológicamente importantes

Esta área está relacionada con otros campos de la Biología y la Química,particularmente Genética y Bioquímica.

La biología molecular concierne principalmente al entendimiento de lasinteracciones de los diferentes sistemas de la célula, lo que incluyemuchísimas relaciones, entre ellas las del ADN con el ARN, la síntesis deproteínas, el metabolismo, y el cómo todas esas interacciones son reguladaspara conseguir un correcto funcionamiento de la célula.

BIOLOGIA MOLECULAR La biología molecular es el estudio de la biología a nivel molecular. El campo

se solapa con otras áreas de la biología, en particular con la genética y labioquímica. La biología molecular trata principalmente de comprender lasinteracciones entre varios sistemas de una célula, incluyendo la interrelaciónde la síntesis de proteínas de ADN y ARN y del aprendizaje de cómo se regulanestas interacciones.

DIFERENCIACIÓN CELULAR La diferenciación celular crea

nuevos tipos de células

ESTRUCTURAS Y SISTEMAS Un sistema biológico (o sistema orgánico) es un conjunto de órganos y

estructuras similares que trabajan en conjunto para cumplir alguna funciónfisiológica en un ser vivo.

Los sistemas son un nivel de organización biológico, entre el nivel de órganoy el de aparato, que está constituido por la concurrencia funcional de variossistemas.

ESTRUCTURAS Y SISTEMAS

SISTEMA AUTOPOIETICO Según Maturana y Varela son autopoiéticos los sistemas que presentan una

red de procesos u operaciones (que lo define como tal y lo hace distinguiblede los demás sistemas), y que pueden crear o destruir elementos del mismosistema, como respuesta a las perturbaciones del medio.

Aunque el sistema cambie estructuralmente, dicha red permanece invariantedurante toda su existencia, manteniendo la identidad de este. Los seres vivosson en particular sistemas autopoiéticos moleculares, y que están vivos sólomientras están en autopoiesis. (biología del fenómeno social p5).

Los seres vivos son redes de producciones moleculares en las que lasmoléculas producidas generan con sus interacciones la misma red que lasproduce.

SISTEMA AUTOPOIETICO Para Maturana, la autopoiesis es la propiedad básica de los seres vivos puesto

que son sistemas determinados en su estructura, es decir, son sistemas talesque cuando algo externo incide sobre ellos, los efectos dependen de ellosmismos, de su estructura en ese instante, y no de lo externo. Los seres vivosson autónomos, en los que su autonomía se da en su auto-referencia y sonsistemas cerrados en su dinámica de constitución como sistemas en continuaproducción de sí mismos

SISTEMA AUTOPOIETICO La muerte de un ser vivo por ejemplo puede ser considerada como la

disrupción de la autopoiesis ya que la muerte puede resultar de mecanismosde la dinámica interna o mecanismos interruptores de origen externo. Encualquiera de los dos casos, el sistema autopoiético no puede compensar máslos efectos de esos mecanismos; lo apropiado es que sí los pueda compensar.

Este enfoque de Maturana es sistémico, pues explica los sistemas vivos entérminos de relaciones y no de propiedades de sus componentes.

HETERÓTROFOS-AUTÓTROFOS Distintas estrategias energéticas.

Los heterótrofos incorporan moléculas orgánicas del ambiente exterior de lasque degradan para obtener energía y componentes para su estructura.

Los organismos autótrofos son capaces de sintetizar moléculas orgánicas ricasen energía a partir de sustancias inorgánicas simples, y por lo tanto norequieren moléculas orgánicas del exterior.

AUTÓTROFOS

HETERÓTROFOS

TEORÍA CELULARLA CÉLULA ES CONSIDERADA LA UNIDAD:

Anatómica: Mínima porción física de vida.

Fisiológica: Cumple funciones vitales.

Hereditaria: Porta consigo la información genética.

Patológica: Portadora de información anómala.

Evolutiva: Cambiante con los miles de años.

TEORÍA CELULAR A principios del siglo XIX se realizaron varios descubrimientos acerca de los

tejidos vegetales y animales que llevaron finalmente al botánico M. Schleideny al zoólogo T. Scwann a formular la teoría celular de manera más definida

Estudios posteriores permitieron llegar a la versión moderna de la teoríacelular , que afirma:

Las células constituyen las unidades morfológicas yfisiológicas de todos los organismos vivos.

Las células se originan únicamente a partir de otrascélulas (R. Virchow) y su continuidad se mantiene através del material genético.

La unidad más pequeña de la vida es la célula

DOS TIPOS DE CELULAS:PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

LA TEORIA CELULAR AFIRMA QUE:

Todos los organismos vivos están compuestos por una o mas células.

Las reacciones químicas de un organismo vivo ,incluyendo los procesos queliberan energía y las reacciones biosintéticas, ocurren dentro de las células.

Las células se originan de otras células,

Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los queson parte.

CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

En las células procariontes, el material genético es una molécula grande ycircular de DNA, con proteínas débilmente asociadas ,que se ubica en unaregión definida (nucleoide).

En las células eucariontes, el DNA es lineal y está fuertemente unido a lasproteínas. Lo rodea una membrana doble, la envoltura nuclear que lossepara del resto de la célula.

CÉLULA PROCARIOTA La palabra procariota viene del griego ('pro' = previo a, ‘karyon = núcleo) y

significa pre-núcleo. Los miembros del mundo procariota constituyen ungrupo heterogéneo de organismos unicelulares muy pequeños, incluyendo alas eubacterias (donde se encuentran la mayoría de las bacterias) y lasarchaeas (archaeabacteria).

Una típica célula procariota está constituida por las siguientes estructurasprincipales: pared celular, membrana citoplasmática, ribosomas, inclusionesy nucleoide.

La pared celular está formada por un complejo molecular denominadopéptidoglucano (mureína).

Las células procariotas son generalmente mucho más pequeñas y mássimples que las Eucariotas.

CELULA EUCARIOTA El término eucariota hace referencia a núcleo verdadero (del griego: 'eu' =

buen, 'karyon = núcleo). Los organismos eucariotas incluyen algas, protozoos,hongos, plantas superiores, y animales. Este grupo de organismos posee unaparato mitótico, que son estructuras celulares que participan de un tipo dedivisión nuclear denominada mitosis; tal como innumerables organelasresponsables de funciones específicas, incluyendo mitocondrias, retículoendoplasmático, y cloroplastos.

El núcleo está rodeado por una doble membrana (carioteca).

La célula eucariota es típicamente mayor y estructuralmente más complejaque la célula procariota.

DIFERENCIAS

DE LO UNICELULAR A LO MULTICELULAR

Según el registro fósil os primeros organismos aparecieron hace 750 millonesde años.

Se considera que los principales grupos de multicelulares, evolucionaron apartir de diferentes eucariotas unicelulares.

Las células de los organismos multicelulares difieren de los eucariotasunicelulares en que cada tipo se especializa y lleva a cabo una funcióndeterminada.

CÉLULAS COMO MODELOS EXPERIMENTALES

La evolución de las actuales células de un ancestro común tiene importantesimplicaciones para la biología celular y molecular como una cienciaexperimental.

Debido a las propiedades fundamentales de todas las células se hanconservado durante la evolución, los principios básicos que aprendió de losexperimentos realizados con un tipo de células son generalmente aplicablesa otras células.

Por otro lado, debido a la diversidad de la actual células, muchos tipos deexperimentos pueden ser llevados a cabo fácilmente con un tipo de célulaque con otro.

Diferentes tipos de células y organismos son comúnmente utilizados comomodelos experimentales para estudiar diversos aspectos de la biología celulary molecular.

CÉLULAS COMO MODELOS EXPERIMENTALES

LEVADURAS E. COLI

CÉLULAS COMO MODELOS EXPERIMENTALES

Las célulasembrionarias

Son capaces de

Transformar

sus

Características

Estructurales y Funcionales

Estímulos

Bajo la presencia de determinados

Especializadas Para serPotencial

Inicial

Perdiendo su

Determinación

Proceso

llamado

Los factores determinantes

Diferenciacióncelular

Determinantes Citoplasmáticos

localizados

De laMoléculas

son

Conocidas como

En el cigotoLos organelos

y moléculasDistribuidos

No homegénea

Al dividirse genera

Células

Composición citoplasmática

Con distinta

Lo que contribuye a una

Primera etapaEn la generación de

Células diferentes

están

En forma

ES DECIR… Las células hijas del cigoto no son idénticas entre sí. Las diferencias

citoplasmáticas entre ellas (blastómeros), determinan diferentes patrones deexpresión génica y cada célula queda entonces confinada a una trayectoriaespecífica del desarrollo.

ASÍ…Los determinantes

citoplasmáticos localizados

Primera señal Diferenciación

Desarrollo

Constituyen la de

Durante el

Que son complementadas con

Procesos Células vecinas

Relacionados con la interacción dePor ejemplo

La inducción

Que ocurre cuando

2 células fenotipoDe distinto

contactotoman

COMENTARIOS FINALES La arquitectura interna de las células y las vías metabólicas centrales son

similares en todas las plantas, animales y microorganismos eucariontesunicelulares.

Todas las células eucariotas contienen un núcleo limitado por membrana ynumerosas organelas en el citosol.

Los procariontes tienen un solo compartimiento limitado por membrana.

La organela mas grande de una célula eucarionte suele ser el núcleo, quecontiene la mayoría del DNA celular.

Las levaduras-hongos unicelulares-se utilizan con frecuencia en los estudiosde la división celular. Son eucariontes; pero pequeños, simples, dereproducción rápida y fácil manipulación experimental.

COMENTARIOS FINALES Las células son unidades básicas de la vida. Se considera que todas las células

actuales evolucionaron a partir de una célula ancestral que existió hace mas

de 3,000 millones de años.

Todas las células contienen DNA como depósito de la información genética y

lo utilizan como guía para la síntesis de moléculas de RNA y de proteínas.

Las células vivas actuales mas simples son procariotes, carecen de núcleo y

otros orgánulos.

El núcleo es el orgánulo mas importante de las células vegetales y animales.

La comparación de la secuencia del genoma revela la herencia común de la

vida.