UNIDAD I I : 2 .1 – COMIENZOS DE LA EVOLUCIÓN

BIOLÓGICA2.2 – ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIOTA

Biología Evolutiva

Grandes pasos evolutivos

Procariotas

Eucariotas pluricelulares

Eucariotas unicelulares

Protocélulas

Coacervados o

microesferasClase de hoy

La formación de una protocélula

Dos modelos acerca de cómo se generaron las primeras unidades

de vida: la protocélula

ARN

Radiación adaptativa de los procariotas

Procariotas

Eucariotas pluricelulares

Eucariotas unicelulares

Evidencia fósil3.300 Ma

700.000

1.300 Ma

Radiación adaptativa

Radiación adaptativa de procariotas

Ejemplo de nichos

Variaciones de temperatura

Mares y ríos (salinidad)

Autótrofos y Heterótrofos

Anaerobios y aerobios

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

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

Algunas dificultades con el O2

Producción de luciferina

Caso del dinoflagelado Noctiluca

Aumento del O2

Aumenta el O2 atmosférico

Se comienza a formar ozono O3(Capa de Ozono)

O3O3

O3O3

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

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.

Energ

ía

Fuen

te

de

carb

ono

Heterotrofos: Microorganismos capaces de convertir compuestos carbonados (materia orgánica) en biomasa.

Categorías de metabolismos

Fuente deenergía Fuente de

carbono Metabolismo

Luz (foto)

CO2 (autotrofo) fotoautótrofo

Materia Orgánica (heterótrofo) fotoheterótrofo

Sustancia química (Quimio)

CO2 (autotrofo) quimioautótrofo

Materia Orgánica (heterótrofo)

quimioheterótrofo

Woese y su importante logro en 1977

MoneraFungiProtistaPlantaeAnimalia(Whittaker)

BacteriaArchaeaEucarya

Árbol basado en las secuencias de ARN r de la subunidad S16

PROCARIOTAS

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 ????

protozoarios

hongosanimales

algas plantas

Invasión

E ainda mais….Antes de la

simbiosis de mitocondrias con

otras células

Origen de las células

nucleadas

Bacteria heterótrofa

Arquea termófila= +

Ejemplos de simbiosis

Sepias (Euprymna scolopes) y bacterias (Vibrio fischeri).

sistema quorum sensing

Rumen y bacterias celulósicas

Grandes pasos evolutivos

Procariotas

Eucariotas pluricelulares

Eucariotas unicelulares

Protocélulas

Coacervados o

microesferasClase de hoy

Bibliografía

Se sugiere leer el Cap. 9 “Planeta bacteriano” de Piccini & Fraga

Libro “Unidad en la diversidad” (Tassino & Silva Ed., 2011)