ORIGEN DE LA VIDA LA ERA ARCAICA

Capítulo 6 (pág. (pág. 139139-174 174) y Capítulo 8 (pág. (pág. 207207-217 217) Baker, C. Patterns of Time 1

Tema 3: ORIGEN DE LA VIDA, LA ERA ARCAICA

1. Componentes químicos 2. Elementos más comunes 3. Componentes orgánicos 4. La célula 4.1. Procariotas y eucariotas 4.2. Organelos y funciones 5. Estromatolitos 2

¿En dónde estamos? Comienzo de la Era Arcaica 3.8 billones de años Geografía: • La corteza de la tierra comenzó a formarse hace alrededor de 4 billones de años • La tierra se enfría • El vapor de la atmósfera comienza a condensarse (de volcanes y cometas) • Comienza a llover y llover y llover!!! • Los océanos aparecen Clima:  Cálido y muy húmedo 3

¿QUE ES LA VIDA?

En la biología, se considera vivo lo que tenga las características:  Organización: Formado por células... Célula  Tejido  Órgano  Sistema  Organismo  Población  Comunidades  Ecosistema

 Reproducción

 Metabolismo

 Crecimiento

 Homeostasis

 Evolución

 Movimiento

 Irritabilidad 4

Tema 3: ORIGEN DE LA VIDA, LA ERA ARCAICA Capitulo 6

1. Componentes químicos 2. Elementos más comunes 3. Componentes orgánicos 4. La célula 4.1. Procariotas y eucariotas 4.2. Organelos y funciones 5. Estromatolitos 5

AGUA

Constituye del 50 al 90% del peso corporal Sirve como solvente Transporte En reacciones químicas Mantiene su pH en 7, neutro

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COMPONENTES QUIMICOS

CHON es un acrónimo para los cuatro elementos más comunes en los organismos vivos: C: H: O: N:

Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno

También se utilizan: S: Azufre P: Fósforo

Propiedad común  forman con facilidad enlaces covalentes 7

CARBONO  Elemento no metálico y el cuarto más abundante en el Universo después de H, He, y O.  Puede formar cuatro enlaces covalentes, ya sea con otros carbonos y/o con otros elementos  Es el segundo elemento más abundante en masa (aproximadamente 18.5%) en el cuerpo humano después del oxígeno.  Importante en la formación de compuestos orgánicos 8

HIDROGENO  En condiciones normales de presión y temperatura:  es un gas diatómico (H2)  incoloro,  inodoro,  insípido,  no metálico y  altamente inflamable.  El elemento más abundante – aproximadamente el 75% de la materia del Universo.  Importante en la formación de agua (H20). 9

OXIGENO  Tercer elemento más abundante en el Universo (aproximadamente el 21% de la atmósfera)

Tóxico a elevadas presiones parciales (ozono, peróxido de H). El cuerpo humano ha desarrollado mecanismos de protección. Por ejemplo, glutatión actúa como antioxidante, bilirrubina (un producto derivado del metabolismo de la hemoglobina) 10

NITROGENO  Parte esencial de aminoácidos y ácidos nucléicos, ambos necesarios para la vida del planeta.  Nitrógeno molecular en la atmósfera no puede ser usado directamente por las plantas o animales, y necesita ser convertido en compuestos de nitrógeno: Nitritos, Nitratos... ¿Cómo ocurre esta conversión?

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FOSFORO  Se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos. 

Elemento químico esencial: 1) Forma parte de las moléculas de ADN y ARN 2) Las células lo utilizan para almacenar y transportar energía (molécula de ATP) 3) Participan en la actividad de proteínas intracelulares y en metabolismo de los espermatozoides. 4) Forma parte de las membranas celulares y organelares

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AZUFRE  Se encuentra en sulfuros y sulfatos (especialmente en regiones volcánicas).  Elemento químico esencial para todos los organismos y necesario para varios aminoácidos y las proteínas.  Es constituyente de algunas vitaminas, participa en la síntesis del colágeno, neutraliza los venenos y ayuda al hígado en la secreción de bilis. En alimentos no es tóxico.  Queratina: muy rica en azufre (pelos, uñas, cuernos). 13

Tema 3: ORIGEN DE LA VIDA, LA ERA ARCAICA Capitulo 6

1. Componentes químicos 2. Elementos más comunes 3. Componentes orgánicos 4. La célula 4.1. Procariotas y eucariotas 4.2. Organelos y funciones 5. Estromatolitos 14

ELEMENTOS MAS COMUNES

Los elementos más comunes en las células son: Hidrógeno (H) 59% Oxígeno (O) 24% Carbono (C) 11% Nitrógeno (N) 4% Y otros como el fósforo (P) y el azufre (S) 2% combinado

¡Pero estos no son los únicos elementos que cumplen un papel importante para los seres vivientes!

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Algunos elementos que son importantes para los animales y humanos son: Calcio (Ca++)



huesos, contracción muscular, conchas, pulso

Cloro (Cl-)



digestión de los alimentos

Flúor (F-)



esmalte dental

Hierro (Fe++)



lleva oxígeno esencial alrededor del cuerpo

Sodio (Na+)



regulación de sangre y fluidos, transmisión de impulsos nerviosos, actividad del corazón

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Las plantas también necesitan ciertos elementos para poder sobrevivir y crecer. Magnesio (Mg++)

Clorofila

Cloro (Cl-)



Ayuda a las plantas a convertir la energía del Sol en alimento

Silicio (Si)



Hace que algunas plantas (pastos y equisetos) sean muy fuertes.

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Tema 3: ORIGEN DE LA VIDA, LA ERA ARCAICA Capitulo 6

1. Componentes químicos 2. Elementos más comunes 3. Componentes orgánicos (biomoléculas) 4. La célula 4.1. Procariotas y eucariotas 4.2. Organelos y funciones 5. Estromatolitos 18

COMPONENTES ORGÁNICOS Moléculas de cadena de carbono (C) e hidrógeno (H). En muchos casos tienen otros elementos como nitrógeno (N), azufre (S), y fósforo (P). ι ι ι ι C—C—C—C— ι ι ι ι Características:       •

Son combustibles Poco densos Poco hidrosolubles Pueden ser de origen natural o de origen sintético Componen la materia viva Su enlace más fuerte es el covalente La gran cantidad de moléculas orgánicas explica la DIVERSIDAD de los organismos...

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PRINCIPALES TIPOS DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS

1. Carbohidratos 2. Lípidos 3. Proteínas 4. Nucleótidos Todas estas moléculas contienen: C, H, y O. Además, las proteínas contienen N y S, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen N y P. 20

PRINCIPALES TIPOS DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS

1. Carbohidratos 2. Lípidos 3. Proteínas 4. Nucleótidos

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1. CARBOHIDRATOS

 Fuente de energía inmediata.  Reserva de energía a corto plazo  Estructurales  Involucrados en cantidad de procesos biológicos como la identificación de la célula (tipos de sangre)  ¿Cómo pasa el C del medio ambiente a las moléculas orgánicas?? 22

Forman parte de la membrana externa de la célula y contribuyen a interacciones entre la célula y el medio ambiente (infecciones virales o bacterianas, transporte de hormonas u otras moléculas). Importantes: procesos de bio-reconocimiento y transducción de señales.

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Tienen estructuras complejas que existen en diferentes formas: Monosacáridos (3-6 C)



1 molécula de azúcar

Disacáridos



2 moléculas de azúcar

Oligosacáridos

 3-20 moléculas de azúcar

Polisacáridos

 > 20 moléculas de azúcar

Monosacáridos Por ejemplo: Ribosa, Glucosa y Fructosa… 24

Disacáridos moléculas de azúcar unidas covalentemente. Almacenan energía para corto plazo, en especial en vegetales Glucosa + Fructosa

Glucosa + Galactosa

Glucosa + Glucosa







Sacarosa

Lactosa

Maltosa

(Azúcar de mesa)

(Azúcar de leche)

(se forma durante la digestión del almidón)

Otros ejemplos: Sacarosa (transporte en plantas), trehalosa (presente en sangre de insectos)

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Oligosacáridos Compuestos medianos de 3 a 20 moléculas de azúcar

Polisacáridos > 20 monosacáridos (azúcares simples) unidos en cadenas largas para almacenamiento de energía • Polisacáridos de almacenamiento – Almidón: Reserva alimenticia para plantas, se almacena en los leucoplastos. – Glucógeno: Reserva alimenticia de los vertebrados, se almacena en el hígado y tejido muscular. 27

• Polisacáridos de estructura – Celulosa: En la pared celular de las plantas (madera, algodón, etc…) – Quitina: Polisacárido + proteína, componente de los exoesqueletos (artrópodos)

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Los animales digieren fácilmente el almidón...

...¿Qué ocurre con la celulosa?.. Las termitas, para alimentarse de la madera, dependen de muchos microorganismos alojados en su intestino posterior, que contienen la enzima celulasa que digiere la celulosa. Las termitas utilizan los desechos de los protozoos como fuente de energía y alimento.

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OTROS POLISACÁRIDOS  Las córneas de los ojos

 Las paredes celulares bacterianas contienen polisacáridos modificados

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PRINCIPALES TIPOS DE MOLECULAS ORGANICAS

1. Carbohidratos 2. Lípidos 3. Proteínas 4. Nucleótidos

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2. LíPIDOS  Característica principal (aunque no exclusiva ni genera)l:

insolubilidad en agua, solubles en disolventes orgánicos (benceno, cloroformo, éter, hexano, etc.).  Están constituidos básicamente por tres elementos:

carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O)

 Poseen grandes regiones compuestas por H y C con

enlaces NO POLARES, y...  Estas regiones NO POLARES hacen que sean

hidrofóbicos e insolubles en agua 32

Funciones principales

      

Almacenar energía Proteger a las células Mensajeros químicos (intra-inter celular) Aislantes térmicos Triglicérido: Impermeables 3 ácidos grasos + glicerol Compuesto estructural Aporta 3 veces más energía que un carbohidrato Forman el panículo adiposo que protege a los mamífero contra el frío (amortiguador de calor y energía) Sujetan y protegen órganos como el corazón y los riñones. En algunos animales, ayuda a hacerlos flotar en el agua. 33

 Triglicéridos 

Son los lípidos más abundantes y la reserva de energía más grande del cuerpo



Los animales y las plantas guardan los lípidos en forma de triglicéridos.



Los triglicéridos que son sólidos a temperatura ambiente se llaman grasas y los que son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites.

Lípidos estructurales son:  Cera: Altamente insoluble, defensa, protección y aislante. Por ejemplo cera de las abejas, ovejas, pinos, etc…

Lanolina o cera lanar

Cera en panal de abeja

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 Fosfolípidos Estructura principal de las membranas celulares 1 glicerol + 2 ácidos grasos + grupo fosfato

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La naturaleza dual de los fosfolípidos es importante para la estructura y función de la membrana celular

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 Glucolípidos Estructuran también a las membranas celulares 1 alcohol (esfingosina) + 1 ácido graso + carbohidrato (monosacárido u oligosacárido)

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Esteroides C, H, O, N + 4 anillos fusionados de carbono poseen diversos grupos funcionales Muy importantes: hormonas, ácidos biliares y esteroles

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En los mamíferos cumplen importantes funciones:  Reguladora: Algunos regulan niveles de sal y secreción de bilis  Estructural: Colesterol forma la estructura de las membranas de las células junto con los fosfolípidos. Sintetizado en el hígado, se obtiene de una dieta de carne, quesos y huevo. A partir del colesterol se sintetizan los demás esteroides.  Hormonal: Hormonas sexuales masculinas: testosterona y sus derivados, los esteroides. Hormonas sexuales femeninas: estrógeno. Hormona de la muda de los insectos: ecdisona.  Vitamina D y sus derivados. 40

Hormonas:  Son mensajeros químicos orgánicos  Generalmente se produce en un lugar, se envía a otro donde influye directamente con el metabolismo.  Segregadas por células especializadas, localizadas en glándulas con el fin de afectar la función de otras células.  Son transportadas por vía sanguínea o por el espacio intersticial.  Todos los organismos multicelulares producen hormonas.  Hay hormonas animales y vegetales.

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PRINCIPALES TIPOS DE MOLECULAS ORGANICAS

1. Carbohidratos 2. Lípidos 3. Proteínas 4. Nucleótidos

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3. PROTEÍNAS Formadas por cadenas de aminoácidos Aminoácido unidad estructural de todas las proteínas que contiene: Un átomo de carbono, unido a un hidrogeno (H), un grupo carboxilo (-COO) + un grupo amino (-NH2) + grupo R

Los grupos R son muy variados químicamente, y otorgan a cada aminoácido sus características químicas propias.

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Estructura de un aminoácido

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 20 aminoácidos se encuentran en las proteínas de los seres vivos, estos se combinan de diferentes maneras para producir una gran diversidad de proteínas

 La secuencia exacta de los aminoácidos determina la estructura y función de la proteína

 Organismos heterótrofos sintetizan la mayoría de los aminoácidos, aquellos que no pueden sintetizarse deben ser incorporados con la dieta, denominándose aminoácidos esenciales.

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Funciones de las proteínas: 1. Catalizadoras de reacciones químicas (enzimas) 2. Hormonas reguladoras de actividades celulares 3. Transporte (hemoglobina en la sangre por ejemplo). Aunque la hemoglobina transporta oxígeno, ¿cuál es su verdadera función? Espere la sección de transporte del curso…. 4. Defensa natural contra infecciones o agentes extraños (anticuerpos)

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Funciones de las proteínas (continuación): 5. • • • •

De movimiento: Contracción muscular (actina y miosina) Cilios y flagelos Ciclosis De organelos

6. Estructurales: El colágeno es un tipo de proteína integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén • Elastina y queratina en la piel humana y esclerotina confiere resistencia a la cutícula de los artrópodos, en especial los insectos • Estructura de los cromosomas • Citoesqueleto

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

Una proteína puede tener hasta cuatro niveles en su estructura

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Estructura primaria Sección lineal de aminoácidos Ejemplo: Insulina (tiene 50 aminoácidos) Estructura secundaria Forma de hélice, mantiene su forma por los puentes de hidrógeno. Ejemplo: Queratina (pelos, uñas, plumas, cuernos, pezuñas) Colágeno (córnea, tendones …) Estructura terciaria Es en 3D, son proteínas con forma globular. Ejemplo: Anticuerpos (reconocen cuerpos extraños invasores, ejemplos: virus y bacterias) y Enzimas (catalizadoras) Estructura cuaternaria Son 2 ó más terciarias unidas. Ejemplo: Hemoglobina (4 proteínas terciarias unidas en el centro por el grupo Hemo (Hierro)) Clorofila (4 proteínas terciarias unidas por el Magnesio

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•

Hemoglobina: Proteína globular con estructura cuaternaria que está en los eritrocitos (glóbulos rojos) encargada de transportar el O2. Consta de 574 aminoácidos + Hemo (Fe)

Desnaturalización: Cuando la proteína pierde su estructura original y sus funciones originales son alteradas o anuladas, ya sea causado por cambios de temperatura, pH, ambientales, etc.… 50

PRINCIPALES TIPOS DE MOLECULAS ORGANICAS

1. Carbohidratos 2. Lípidos 3. Proteínas 4. Nucleótidos

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4. NUCLEÓTIDOS Los ácidos nucleicos: el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico), están formados por cadenas largas de nucleótidos: Nucleótido: 1 grupo fosfato + 1 azúcar (5C) + 1 base nitrogenada

El azúcar de 5C (pentosa) es: Ribosa en ARN Desoxirribosa en ADN

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Cadena de nucleótidos

ADN Estructura secundaria está formada por:  2 cadenas  Bases complementarias Timina – Adenina Citosina – Guanina

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Bases Nitrogenadas Son 5 diferentes que hacen parejas únicas que se unen por puentes de hidrógeno. – Adenina (A) – Timina (T) – Guanina (G) – Citosina (C) – Uracilo (U) Está solamente en el ARN en lugar de la Timina.

Pares de bases nitrogenadas en el ADN: A-T C-G Pares de bases nitrogenadas en el ARN: A-U C-G 54

Diferencias entre ADN y ARN  Hélice la estructura del ADN es de doble cadena, mientras que la estructura del ARN es de una sola.  Masa molecular Generalmente ADN > ARN  Función ADN contiene la información genética ARN pueden actuar de mensajero de dicha información para dar lugar a la biosíntesis de proteínas.

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Los ácidos nucleicos se encuentran en:  Núcleo  Mitocondrias  Cromosomas  Cloroplastos  Ribosomas

Veremos la función de estas partes de la célula próximamente 56

ADN…

Histonas: proteínas sobre las que se enrolla el ADN, presentes sólo en eucariotas

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Otros nucleótidos… Actúan como mensajeros intracelulares, transportadores de energía y coenzimas, por ejemplo:  AMPc (Adenosín monofosfato cíclico)  ATP (Adenosín trifosfato)  Vitaminas  NADH (Dinucleótido de nicotinamida y adenina)

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Adenosín monofosfato cíclico (AMPc) Funciones:  Señalización intracelular (mensajero de la membrana celular al núcleo)  Interviene en la interacción de hormonas en los vertebrados con las membranas celulares.  Comunicación entre células (feromona entre mohos mucosos celulares)

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¿CÓMO SE ORIGINÓ LA VIDA?

Dos moléculas desempeñan un papel fundamental dentro de la maquinaria celular  proteínas y ácidos nucleicos

Ácidos nucleicos (ADN, ARN) información genética del metabolismo celular. Proteínas encargadas de llevar a cabo funciones metabólicas de la célula  participan activamente en la replicación de la célula, suministrando, transportando y degradando todos los nutrientes químicos necesarios para la replicación

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Por lo tanto…. La interrelación entre ácidos nucleicos y proteínas es muy estrecha. En el ADN y ARN está la información para construir a las proteínas, y a su vez las proteínas son fundamentales para la conservación y replicación del ADN y del ARN.

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Bajo esta perspectiva, el problema del origen de la vida consta de dos partes: Primero ¿cómo se originaron moléculas orgánicas complicadas, como las proteínas y los ácidos nucleicos, a partir de compuestos de C, N e H relativamente sencillos? Y segundo ¿cómo se llegó a esa estrecha interrelación entre ácidos nucleicos y proteínas que le permite a la célula subsistir y replicarse?

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Tres hipótesis del origen de la vida y otra 1953: S. L. Miller y H. C. Urey  Simulación de condiciones primitivas de la Tierra

Marzo 1930 - Mayo 2007

 Después de una semana: 10-15% C  compuestos orgánicos 2% C  aminoácidos (13 de 22) Algunos azúcares y lípidos No ácidos nucleicos Crítica: ¿de dónde vino la energía para unir los elementos? Más destructivo que constructivo…. 63

1986: Walter Gilbert: El Mundo del ARN Propone que el ARN se desarrolló primero en la Tierra, luego se desarrolló una membrana celular a su alrededor y convirtiéndose así en la primera célula procariota.

 La hipótesis del mundo de ARN se apoya en la habilidad del ARN de autorreproducirse, almacenar, transmitir y duplicar la información genética.  Después se desarrollo el ADN y su relación con proteínas.

 De este modo: primero fueron los ácidos nucleicos (ARN y ADN) y después fueron las proteínas. PERO ¿de dónde vino la energía necesaria para unir los elementos?

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1988: Günter Wächtershäuser: El Mundo de Hierro-Sulfuro Primeras formas de vida no ocurrieron en una solución, sino en una superficie mineral: pirita (Fe2S) cerca de los “respiraderos hidrotermales” o “fumarolas negras” en el fondo del océano, descubiertos en 1977.  Ambiente anaeróbico, 350-4000 C  Primeras moléculas fueron lípidos  C + H + O = ácido acético (*vinagre) + C = ácido pirúvico + amonio (NH3) = aminoácidos  produce proteínas PERO: las fumarolas negras son demasiado calientes y ácidas para las reacciones necesarias, entonces?

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El origen de la vida en las fumarolas negras está basada en quimiosíntesis por bacterias que utilizan H2S; no hay luz. PERO, este proceso requiere oxígeno… y no existía en la Tierra primitiva

Más recientemente se descubrieron otros fumarolas, los “white smokers” o fumarolas blancas, con menor temperatura y alcalinas. Allí, la pirita forma cámaras parecidas a células adentro de las cuales pueden precipitar sustancias en sus paredes que pueden formar moléculas orgánicas. ¿Cómo las forman?

• Para determinar como se formaron los primeros organismos, puede estudiarse un atributo común a todos los organismos: el Ciclo de Krebs. – Normalmente, este Ciclo consume moléculas orgánicas (alimento) y produce H+, CO2 y ATP. – PERO, ¡puede ir al revés! Al proporcionarle energía puede consumir CO2 y H+ y producir compuestos orgánicos!

• La energía necesaria puede producirse por quimiosmosis: el paso de energía por un gradiente de protones (pH) similar a como ocurre en las membranas de las mitocondrias. • ….solo que aquí el gradiente está producida en la interfase entre las aguas ácidas (con CO2) del mar y las aguas alcalinas de las fumarolas blancas, donde precipita la pirita…

Evolución comienza antes de la formación de la vida actuando sobre procesos químicos.

Selección natural no es un proceso al azar

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Tema 3: ORIGEN DE LA VIDA, LA ERA ARCAICA Capitulo 6

1. Componentes químicos 2. Elementos mas comunes 3. Componentes orgánicos 4. La célula 4.1. Procariotas y eucariotas 4.2. Organelos y funciones 5. Estromatolitos 70

LA CELULA

 La célula es la unidad esencial que forma a todo ser vivo  Casi todas las células son pequeñas 1 - 100 µm de diámetro

Clasificación: 1. Procariota 2. Eucariota

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Procariota  Primeros organismos celulares en el planeta  Estructuralmente simples (5 µm diámetro)  Material genético pero sin membrana protectora que defina un núcleo  Usualmente tienen membrana celular y pared celular  Sin organelos rodeados por membrana, tienen ribosomas  Sin mitocondrias  energía obtenida del medio a través de reacciones químicas  Pueden existir sin oxígeno  ADN a menudo en forma de hebra circular

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Eucariota  Estructuras complejas y mayor tamaño (10 µm diámetro)  Material genético rodeado por doble membrana  Presencia de organelos rodeados por doble membrana  organización estructural y funcional  Mitocondrias  energía obtenida del medio a través de reacciones químicas  Se reproducen por mitosis y meiosis  Surgen del proceso de endosimbiosis

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Endosimbiosis

Según esta teoría, las primeras células eucariotas surgieron cuando algún organismo procariota introdujo dentro de su sistema a un tipo de bacterias respiratorias. 74

Procariotas  bacterias y alga verde azules Importancia: i.e. ciertas bacterias causan la caries dental

Eucariotas  dinoflagelados, protozoarios, euglenozoa, amebas, plantas, hongos, animales, etc.

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Tema 3: ORIGEN DE LA VIDA, LA ERA ARCAICA Capitulo 6

1. Componentes químicos 2. Elementos mas comunes 3. Componentes orgánicos 4. La célula 4.1. Procariotas y eucariotas 4.2. Organelos y funciones 5. Estromatolitos 76

Organelos de la célula eucariota Membrana plasmática Citoplasma Citoesqueleto Pared celular (sólo en las células de algas, hongos, plantas) Organelos Núcleo Nucleolo Ribosomas Retículo endoplasmático Aparato de Golgi Mitocondrias Vacuolas Vesículas Lisosomas Centríolos (en la célula animal, no en plantas superiores) Cloroplastos (sólo en las células de plantas y algas) Cromoplastos (sólo en las células de plantas y algas) 77

Cada tipo de célula posee algunos organelos únicos que no se encuentran en otro tipo celular

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Célula Animal

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Célula Vegetal

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Función de los organelos 1. Núcleo Contiene la mayor parte del ADN. Su membrana es una bicapa de fosfolípidos. 2. Nucleolo Función principal: producción y ensamblaje de ribosomas y la síntesis de ARN. 1- envoltura nuclear (intercambio selectivo de materiales)

2- cromatina (cuando no hay división celular)

3- nucleolo

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Núcleo

Cromatina 82

3. Ribosomas Formados de ARN ribosomático. Función: Sintetiza de proteínas a partir de la información genética que llega del núcleo  Proteínas de membranas  Membranas nuevas y de reemplazo  Organelo más numeroso (más de 15 mil en procariotas)  Presentes en el RE Rugoso

4. Retículo endoplasmático Forma canales membranosos dentro del citoplasma. Su tamaño depende de la actividad celular. Función: Síntesis de proteínas, el RE ensambla las proteínas.

Figura del núcleo y el retículo endoplásmico: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

Envoltura nuclear Ribosomas Poros Nucleares Nucléolo Cromatina Núcleo Retículo endoplasmático Nucleoplasma

83

Casi todas las células eucariotas tienen 2 tipos de RE: 1.

Rugoso o granular Conjunto de membranas que reciben las proteínas producidas por los ribosomas adosados a sus membranas y participan en el transporte intracelular. Proteínas se acumulan en los extremos y estos cúmulos son eliminados por vesículas  migran hacia el aparato de Golgi

2.

Liso Síntesis de lípidos: triglicéridos, fosfolípidos y esteroides, participan en el transporte intracelular. Sin ribosomas 84

5. Aparato de Golgi conjunto de sacos membranosos que se originan a partir del RE  Las vesículas eliminadas del RE liso se fusionan con los sacos del Golgi Funciones principales 1. 2. 3. 4.

Separa las proteínas y los lípidos que se reciben del RE de acuerdo a su destino, distribución. Modifica algunas proteínas Empaca materiales en vesículas que son transportadas a otras partes de la célula o a la membrana plasmática Ensambla lisosomas (digieren macromoléculas) 85

86

5. Lisosomas Contienen enzimas que digieren partículas de origen externo o interno (partículas alimenticias) Las partículas alimenticias se mueven dentro del citoplasma, dentro de sacos membranosos llamados vacuolas alimenticias

Vacuolas alimenticias son reconocidas por los lisosomas y se fusionan

Alimentos son convertidos en aminoácidos, monosacáridos, ácidos grasos y otras moléculas pequeñas

También digieren organelos defectuosos 87

6. Mitocondrias Encargadas de la producción de energía (ATP) a partir de la respiración celular. • Varía el # dependiendo de la actividad de cada célula

7. Cloroplastos (plantas) captan y extraen energía pero durante la fotosíntesis. Contienen el pigmento verde “clorofila”

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8. Vacuolas y plástidos (en plantas) Almacenan alimentos o productos de desecho y participan en la homeostasis.

8.1 Plastidios Presentes en algas y plantas, todos con doble membrana 1. Cloroplastos (fotosíntesis) 2. Leucoplastos (almacén de almidón) 3. Cromoplastos (pigmentos rojo, azul, naranja……)

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8.2 Vacuolas Grandes vesículas llenas de fluido, que pueden ocupar de un 30 a un 90% del volumen celular.  Encargadas de mantener la turgencia celular  Pueden almacenar temporalmente nutrientes o productos de desecho, y funcionar como un compartimiento de degradación de sustancias.

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Vacuolas

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9. Membrana plasmática, celular o citoplasmática Separa la célula del exterior y regula la entrada y salida de compuestos. Es selectivamente permeable. Compuesta por una bicapa de fosfolípidos. 10. Pared celular (sólo en la célula vegetal, de algas, hongos y algunas protistas). Capa exterior a la membrana citoplasmática que protege a la célula y le da rigidez. 11. Citoplasma Medio hidrosalino donde se llevan a cabo gran parte de las reacciones químicas de la célula. Están los organelos y el citoesqueleto.

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12. Citoesqueleto Entramado interno que da soporte estructural a la célula. Mantiene la configuración de la célula, permite el movimiento, fija los organelos, dirige el tránsito Estructurado con proteínas filamentosas: a. Filamentos de actina o microfilamentos: importante en la división celular y en el movimiento de la célula. b. Filamentos intermedios c. Microtúbulos: hechos de Tubulina (proteína globular, terciaria), importante en división celular, movimiento y componente principal de los cilios y flagelos, con un estructura 9+2. 94

Citoesqueleto

9+2

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Cilios

Flagelos

Cortos y numerosos

Largos y en menor numero generalmente

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Pseudópodos: movimiento del citoplasma Ejemplo: Amoeba

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RESUMEN SÍNTESIS DE PROTEÍNA (1) Núcleo (2) Poro nuclear. (3) Retículo endoplasmático rugosos. (4) Retículo endoplasmático liso. (5) Ribosoma en el RER. (6) Proteínas transportadas. (7) Vesícula transportadora. (8) Aparato de Golgi (AG). (9) Cisterna del AG. (10) Transmembrana de AG. (11) Cisterna de AG. (12) Vesícula secretora. (13) Membrana plasmática. (14) Proteína secretada. (15) Citoplasma. (16) Matriz extracelular.

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Tema 3: ORIGEN DE LA VIDA, LA ERA ARCAICA Capitulo 6

1. Componentes químicos 2. Elementos mas comunes 3. Componentes orgánicos 4. La célula 4.1. Procariotas y eucariotas 4.2. Organelos y funciones 5. Estromatolitos 99

ESTROMATOLITOS Estromatolito significa "cama de piedra"

 Son entre los fósiles de vida más antigua conocida en la Tierra ( 3.4- 3.6 billones de años)

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 Estructuras órgano-sedimentarias laminadas (principalmente de CaCO3) secretadas por bacterias y adheridas al sustrato  Producto de la actividad metabólica de microorganismos (principalmente cianobacterias = algas azulverdosas)  Sobre la superficie van creciendo bacterias que precipitan carbonatos y atrapan sedimentos, que después de años se consolidarán como roca. De esta manera la estructura aumenta en tamaño, vertical y/u horizontalmente.  Entre la microflora y fauna de los de hoy en día también se encuentran: diatomeas, hongos, crustáceos, insectos, esporas, y polen  Se encuentran en lugares como Australia y las Bahamas

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