Origen y evolución de los procariotasLos primeros seres vivos que aparecieron sobre la Tierra hace unos 3.700 millones de años y eran células procariotas ,ya que carecían de núcleo. Estos organismos procariotas (bacterias) debieron alcanzar un gran éxito en su desarrollo y reproducción gracias a su notable poder de adaptación hace unos 3.5 mil millones de años.
Hace unos 1.500 millones de años surgieron células más especializadas llamadas eucariotas , es decir, con núcleo verdadero. Registros fósiles de esa época muestran un abrupto incremento en el tamaño y las formas celulares.
Los organismos eucariotas multicelulares (Plantas, Animales, Hongos) debieron surgir hace entre 1.000 y 700 millones de años .
En 1987, Carl Woese, trabajando con técnicas de secuenciación, a partir del ARNr 16S, descubrió que dentro del grupo de los procariotas se habían incluido organismos que, a nivel molecular, eran bastante divergentes.
En 1990 planteó la necesidad de definir un nuevo taxón, el Dominio, que estaría por encima del Reino y reagrupar a los seres vivos en 3 grandes dominios (que englobarían a los clásicos 5 reinos).
El Sistema de los Tres Dominios, propuesto por Woese et al., es un modelo evolutivo de clasificación basado en:
•las diferencias en las secuencias de nucleótidos en los ribosomas y ARNs de transferencia de la célula;
•la estructura de los lípidos de la membrana;
•y la sensibilidad a los antibióticos.
Este sistema propone que una célula antepasado común ("LUCA", Last Universal Cellular Ancestor) dio lugar a tres tipos diferente de célula, cada una representaría un dominio. Los tres dominios son Archaea , Bacteria, y Eukarya.
Teoría Autógena
Esta Teoría asume que las células Eucariotas se formaron directamente de un antecesor arqueobacterial mediante la compartimentación de diferentes funciones producto de invaginaciones de la membrana plasmática.
Esta Teoría funciona bien para poder explicar la formación del sistema de endomembranas que esta compuesto por retículo endoplasmático, Golgi y la membrana nuclear, además de orgánulos como los lisosomas. Pero no explica la formación de las mitocondrias y cloroplasto que presentan una doble membrana.
Teoría Endosimbiótica
Lynn Margulis planteó la Hipótesis Endosimbiótica en su libro "Origin of Eukaryotic Cells" publicado en 1970. Por años fue rechazada, pero hoy en día los conocimientos acumulados en relación con la evolución de organismos eucarióticos validan la endosimbiosis como una teoría fundamental para explicar eventos fundamentales de la historia evolutiva celular.
La Teoría Endosimbiótica pone énfasis en que las células eucarióticas evolucionaron no por mutaciones genéticas sino por múltiples combinaciones de un número de células determinadas.
Basados en las comparaciones de moléculas secuenciadas (ARNr, ARN polimerasa, proteínas hsp70 y ATPasas), se evidencia que el ancestro de las células eucariotas es el resultado de eventos de fusión entre una Eubacteria Gram - negativa y una Arqueobacteria “Eocito" y ambos grupos contribuyeron a la formación del genoma nuclear .
Ambas Teorías no son excluyentes para la evolución de los eucariontes.
La célula
Se denomina Célula a la mínima estructura anatómica y fisiológica fundamental de la materia viva, capaz de vivir independientemente como entidad unicelular, o bien, formar parte de una organización mayor, como un organismo pluricelular.
La célula presenta dos modelos básicos: Procarionte o Procariota y Eucarionte o Eucariota. Estos modelos presentan numerosas diferencias pero su organización general comprende en todos los casos una membrana plasmática, un citoplasma y material genético (ADN).
No existen células que carezcan de estos 3 componentes
Imagen izquierda: bacterias (Procariotas)
Imagen derecha, células de estomas vegetales. (Eucariotas)
La Célula Procariota (o Procarionte)
Las células procariotas son estructuralmente mas simples que las eucariotas. Conformaron los primeros organismos del tipo unicelular que aparecieron sobre la tierra hace unos 3500 millones de años.
Las células procariotas tienen el material genético concentrado en la región central del citoplasma, pero sin una membrana protectora que defina un núcleo.
La célula no tiene orgánulos –a excepción de ribosomas- ni estructuras especializadas. Como no poseen mitocondrias, los procariotas obtienen energía del medio mediante reacciones de glucólisis en los mesosomas (estructuras especializadas) o en el citoplasma. Sus mayores representantes son las arqueobacterias, las bacterias y las cianobacterias, también llamadas algas cianofitas.
Organización estructural de las células bacterianas
Diferencias y similitudes entre una célula procariota y una eucariota
Célula Eucariota o Eucarionte
Las células eucariotas son más complejas que las procariotas y surgieron a partir de estas por el fenómeno de Endosimbiosis, hace unos 1000 millones de años.
Tienen mayor tamaño y su organización es más compleja, con presencia de organelas que le permiten una notable especialización en sus funciones.
El ADN está contenido en un núcleo con doble membrana atravesado por poros.
Las células eucariotas están presentes en los organismos pertenecientes al Dominio Eukarya (Protistas, Hongos, Plantas y Animales)
Células Eucariotas Animal y Vegetal
Lo No Vivo. Los Virus
Los virus son estructuras no vivas muy pequeñas que no pueden verse con el microscopio óptico, por lo que para observarlos hay que recurrir al microscopio electrónico.
En 1892 los trabajos llevados a cabo por Dimitri Ivanbousky en el jugo de las hojas atacadas por el mosaico del tabaco demostraron que los agentes causantes de esa enfermedad en la planta eran estructuras ultramicroscópicas. Ivanbousky observó que si se hacían pasar extractos de estas hojas por filtros con poros muy finos (capaces de retener todas las bacterias conocidas hasta entonces), esos extractos seguían conservando su poder infeccioso, aunque no dio importancia a este hecho. Seis años más tarde Löffler y Frosch descubrieron la existencia de agentes patógenos ultramicroscópicos y filtrables, a los que llamaban virus. La virología es la ciencia que se encarga del estudio de los virus.
Los virus no son verdaderas células, por lo tanto no son seres vivos. Su estructura consiste en un ácido nucleico (ADN o ARN) rodeado de una envoltura de proteínas llamadas cápside, y en ocasiones una envoltura de carácter membranoso.
Su tamaño oscila entre los 10nm y los 300 nm y se diferencian por la forma, el material genético y la composición química de la cápside. Además pueden diferenciarse por el modo de penetración en la célula hospedadora y el mecanismo de replicación.
Estructura de los virus
Algunos bacteriófagos (virus que parasitan bacterias), tienen una estructura bastante complicada y elaborada. El fago T4, consta de cinco tipos de proteínas diferentes y de las siguientes partes: cabeza, cola, un cuello o collar, placa basal y unas fibras a modo de patas. El virus de la gripe es más simple. Una envoltura lipídica envuelve el “caparazón” proteico, o cápside, el cual, como en el bacteriófago, encierra el material genético enrollado. Desde esta envoltura se proyectan dos tipos de proteínas (hemoaglutinina y neuraminidasa) a modo de púas, que determinan las propiedades infectivas del virus.
Ampliar información en los siguientes vínculos:
http://www.curtisbiologia.com/node/130
http://www.curtisbiologia.com/node/70
http://www.unf.edu.ar/frn/Documents/MatCatedra/Zootecnia/Biologia/procariotas.pdf
http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/histologia/celulaeucariota1-10_1.pdf
