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UNIDAD II: 2.1 – COMIENZOS DE LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA 2.2 – ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIOTA Biología Evolutiva.

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1 UNIDAD II: 2.1 – COMIENZOS DE LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA 2.2 – ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIOTA Biología Evolutiva

2 Grandes pasos evolutivos Procariotas Eucariotas pluricelulares Eucariotas unicelulares Protocélulas Coacervados o microesferas Clase de hoy

3 La formación de una protocélula Dos modelos acerca de cómo se generaron las primeras unidades de vida: la protocélula ARN

4 Radiación adaptativa de los procariotas Procariotas Eucariotas pluricelulares Eucariotas unicelulares Evidencia fósil Ma Ma Radiación adaptativa

5 Radiación adaptativa de procariotas Ejemplo de nichos Variaciones de temperatura Mares y ríos (salinidad) Autótrofos y Heterótrofos Anaerobios y aerobios

6 Amplia radiación adaptativa, porque? Larga historia sobre la tierra Pequeño tamaño y alta tasa de crecimiento Plasticidad genética (alta tasa de mutación y posibilidad de transferencia horizontal) Versatilidad de metabolismos Amplia capacidad de adaptarse al medio

7 Radiación adaptativa de procariotas La mayor parte de la evolución en procariotas es molecular y no estructural o morfológica Poco registro fósil Como sucedió? Atmosfera primitiva con bajo O2 La > parte de la evolución se da en condiciones anaeróbicas Aparece la fotosíntesis en cianobacterias (2700 Ma) Aumenta el O2 atmosférico Amplia radiación basada en la amplitud de nichos Extinción masiva de organismos anaerobios

8 Algunas dificultades con el O2 Producción de luciferina Caso del dinoflagelado Noctiluca

9 Aumento del O2 Aumenta el O2 atmosférico Se comienza a formar ozono O3 (Capa de Ozono) O3 Rayos UV Los rayos UV ya no llegan a superficie con la misma intensidad Mayor protección a ADN y proteínas Amplia diversificación de la vida

10 Metabolismo microbiano Es el medio por el cual un microorganismo obtiene la energía y nutrientes que necesita para vivir y reproducirse. Cuatro categorías nutricionales básicas: Fotótrofos: Microorganismos que utilizan o convierten la energía solar en energía química aprovechable por las células (ATP). Quimiótrofos: Microorganismos que utilizan o convierten la energía contenida en los enlaces de diferentes sustancias químicas. Autótrofos: Microorganismos capaces de reducir el CO2 atmosférico y convertirlo en biomasa. Energía Fuente de carbono Heterotrofos: Microorganismos capaces de convertir compuestos carbonados (materia orgánica) en biomasa.

11 Categorías de metabolismos Fuente de energía Fuente de carbono Metabolismo Luz (foto) CO2 (autotrofo) fotoautótrofo Materia Orgánica (heterótrofo) fotoheterótrofo Sustancia química (Quimio) CO2 (autotrofo) quimioautótrofo Materia Orgánica (heterótrofo) quimioheterótrofo

12 Woese y su importante logro en 1977 Monera Fungi Protista Plantae Animalia (Whittaker) Bacteria Archaea Eucarya Árbol basado en las secuencias de ARN r de la subunidad S16 PROCARIOTAS

13 Célula eucariota y teoría endosimbiótica Las mitocondrias ancestrales eran supuestamente pequeñas bacterias heterótrofas capaces de usar oxígeno para respirar y crear energía Invasión de cianobacterias fotosintéticas a otras células Invasión o Indigestión ???? protozoarioshongosanimales algasplantas Invasión E ainda mais…. Antes de la simbiosis de mitocondrias con otras células Origen de las células nucleadas Bacteria heterótrofa Arquea termófila = +

14 Ejemplos de simbiosis Sepias (Euprymna scolopes) y bacterias (Vibrio fischeri). sistema quorum sensing Rumen y bacterias celulósicas

15 Grandes pasos evolutivos Procariotas Eucariotas pluricelulares Eucariotas unicelulares Protocélulas Coacervados o microesferas Clase de hoy

16 Bibliografía Se sugiere leer el Cap. 9 Planeta bacteriano de Piccini & Fraga Libro Unidad en la diversidad (Tassino & Silva Ed., 2011)


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