Clase 1 Asignatura: Biología Celular y Molecular ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA Clase 1 Asignatura: Biología Celular y Molecular Origen de la Vida Mg (c). LIZ FIORELLA SÁNCHEZ PALENCIA

Contenido Concepto de vida. Teorías del origen de la vida. Evolución biológica. Seres vivos: definición, características, niveles de organización y clasificación. La Célula.

¿Qué es la vida? El término vida (latín: vita ), hace alusión a aquello que distingue a los reinos animal, vegetal, hongos, protistas, arqueas y bacterias del resto de manifestaciones de la naturaleza. Implica las capacidades de nacer, crecer, reproducirse y morir, y, a lo largo de sucesivas generaciones, evolucionar.

TEORÍAS DEL ORIGEN DE LA VIDA La humanidad siempre ha querido conocer cuál es su propio origen y el origen de la vida, planteándose así uno de los problemas más difíciles de contestar para la biología actual. Las explicaciones que se han dado se establecen en las siguientes teorías: El creacionismo Teoría de la generación espontánea o Abiogénesis Teoría Cosmogónica o Panspermia Teoría Quimiosintética o Evolución química y celular

Origen de la vida - Creacionismo Desde la antigüedad han existido explicaciones que suponen que un dios o varios dioses dieron origen a todo lo existente. Para los creyentes católicos el creacionismo es la aceptación literal de lo descrito en la Biblia, aceptándose como cierto el relato de la creación del mundo y del ser humano establecido en el Génesis.

Origen de la vida - La Generación Espontánea o Abiogénesis Propuesta por Aristóteles, la vida surge de la materia inanimada o sustancias en putrefacción; lombrices del lodo, gusanos de la carne putrefacta, ratones de desechos variados, insectos a partir de los tejidos animales y vegetales, etc. Pero a partir del siglo XVII, Francesco Redi y especialmente en el XIX con los trabajos de Louis Pasteur, se demostró la imposibilidad de la generación espontánea ya que siempre debían existir organismos precursores para la formación de descendientes. Experimento de Redi Experimento de Pasteur

Origen de la vida - El origen cósmico o Panspermia Es una teoría dada por Svante Arrhenius, en 1908, por la cual la vida se ha generado en el espacio anterior, viajando de unos mundos a otros a través de cometas y meteoritos, ya que estos tienen restos de materia orgánica como hidrocarburos, ácidos grasos o aminoácidos. El astrofísico Fred Hoyle también apoyó la idea de la panspermia. Comprobación de ciertos organismos terrestres, llamados extremófilos .

Origen de la vida - Evolución Química y Celular Oparín propone para este proceso tres etapas: 4.1. Origen de los precursores orgánicos: ciertas moléculas orgánicas predominaban en el mar primitivo. 4.2. Origen de las biomoléculas: moléculas adquirieron funciones catalíticas para resistir los cambios ambientales. 4.3. Origen de la organización celular: organización de macromoléculas hidrofóbicas formando las primeras membranas biológicas. Engloban en su interior diferentes moléculas. Primeras células usaban ARN: ribozimas y material genético. ADN sustituye al ARN. Célula primitiva primordial LUCA (last universal common ancestor) Teoría Endosimbiótica: simbiosis entre la célula primitiva y bacterias fotosintéticas (cloroplastos) y bacterias heterótrofas (mitocondrias).

EVOLUCIÓN BIOLÓGICA

Teorías de la Evolución La evolución biológica es el proceso de transformación de unas especies en otras mediante la acumulación de pequeñas nuevas características que van adquiriendo las sucesivas generaciones de descendientes durante millones de años. Explica el porqué de la gran diversidad biológica y la relación de parentesco que existe entre los organismos vivientes.

Evolución biológica - Las ideas de Lamarck (1809) Teoría de la herencia de los caracteres adquiridos: eventos en la vida de un organismo pueden permitirle cambios. El uso y el desuso de las partes.

Evolución biológica - Las ideas de Darwin (1859) La selección natural: en su libro sobre el origen de las especies nos dice que aquellos organismos mejor adaptados podrán sobrevivir y reproducirse.

Evolución biológica - Las ideas de De Vries Teoría de las Mutaciones Esta teoría fue presentada por el botánico holandés Hugo De Vries. Atribuye la evolución a las mutaciones: Propone que los caracteres y variaciones son determinados por la presencia de genes en los cromosomas, los cuales trasmiten la variabilidad genética.

Evolución biológica - Ideas Modernas de la Evolución - Teoría Moderna de la Evolución: Dobzhansky en 1937 afirma que los procesos de selección natural están ligados a la genética de poblaciones. La evolución es un cambio en la estructura genética de una población. Biol Cel y Mol – Alberts, 2014

Evidencias de la Evolución Pruebas taxonómicas Pruebas biogeográficas Pruebas paleontológicas Pruebas anatómicas Pruebas embriológicas Pruebas bioquímicas

SERES VIVOS

¿Qué es un ser vivo? “Un sistema está vivo cuando se automantiene (autopoiesis) en virtud de una red de procesos regenerativos (metabolismo), que tienen lugar dentro de una membrana y tiene una interacción adaptativa con el medio”. Biol Micro – Madigan, 2014

Características de los seres vivos Un organismo vivo es material fisicoquímico, complejo, autorregulable y perpetuable . Organización específica. Movimiento. Irritabilidad y coordinación. Crecimiento. Adaptación. Reproducción. Metabolismo.

Niveles de Organización Atómico. Molecular. Macromolecular. Complejos supramoleculares. Celular. Tisular. Organológico. Sistémico. Individual. Población. Comunidad. Ecosistema. Biósfera. Ecósfera.

Clasificación de los seres vivos Se clasifican en grandes grupos llamados reinos. Existen cinco reinos. Criterio de Whittaker: Tipo celular (procariota o eucariota) Nivel de organización (unicelular o pluricelular) Tipo de nutrición (autótrofa o heterótrofa) Tipo de reproducción (sexual o asexual)

Clasificación de los seres vivos Utilización de técnicas moleculares. CARL R. WOESE, utilizó rRNA 16S. En 1990 propuso tres dominios: Archaea Bacteria Eukarya

Diferencia entre bacterias y arqueas Escherichia coli Pyrococcus sp. Bacteria Pared celular con ácido murámico. Membrana celular (Bicapa lipídica). Arquea Pared celular sin ácido murámico. Membrana celular (monocapa lipídica).

ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LAS CÉLULAS

La Célula – Teoría celular – Origen de la célula Definición La palabra célula la utilizó por primera vez Hooke en 1665. Schleiden y Schwann en 1839 establecen la teoría celular, concluyendo que la célula era la unidad constitucional y funcional de los seres vivos. Principios de Teoría Celular Todos los organismos están compuestos de una o más células. La célula es la unidad estructural de la vida. Las células sólo pueden originarse por división de una célula preexistente (Virchow, 1855).

La Célula – Teoría celular – Origen de la célula Aparición de moléculas sencillas (aminoácidos, nucleótidos, ácidos grasos y azúcares). Aparición de polipéptidos y polinucleótidos (ARN). Aparece la molécula con capacidad autorreplicante y con posibilidades catalíticas (ribozima). Aparece la primera célula o progenote (micelas de lípidos y ribozimas). Aparece el ancestro procariota anaeróbico o urgenote (con ADN). Aparece el primer eucariota ancestral o urcariota: Teoría endosimbióntica de Margulis , que da lugar a la aparición de plastos y mitocondrias y formación de repliegues que se especializaron y formaron la envoltura nuclear y el sistema de endomembranas.

Experimento de Miller En los años 50, los bioquímicos Stanley Miller y Harold Urey llevaron a cabo un experimento que mostraba que varios componentes orgánicos se podían formar de manera espontánea si se simulaban las condiciones de la atmósfera temprana de la Tierra.

Tipos de Célula

CLASIFICACIÓN DE LA CÉLULA SEGÚN SU COMPLEJIDAD ESTRUCTURAL CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA Med Microbiol – Murray, 2006

Comparación entre células Procariotas y Eucariotas Med Microbiol – Murray, 2006

Comparación entre células animales y vegetales Pared celular: Estabilidad y protección a los vegetales. Compuesta por lípidos y glúcidos Cloroplastos: En su interior, contienen clorofila (fotosíntesis) Dentro de las células animales, la mitocondria (respiración celular). Vacuolas: Son tan grandes que ocupan casi el 90 % del volumen total de la célula y solo están formados por una única membrana. Realizan funciones digestivas similares  a los lisosomas de las células animales (también presentes en las vegetales). Centriolo: Orgánulo con estructura cilíndrica, constituido por 9 tripletes de microtúbulos, que forma parte del citoesqueleto. Biol of cell-Fernández, 2010

Resumen final

ORIGEN DE LA VIDA