Tema 2.1 La Célula. De los procariotas a los eucariotas.
La teoría celular: todos los organismos están formados por células (una o varias); es
la unidad estructural, fisiológica, reproductiva y genética; es la unidad mínima y
básica de la vida; todas las células proceden de otras células; la estructura celular se
correlaciona con propiedades emergentes respecto a sus componentes.
Existen 2 tipos de células: procariotas y eucariotas. Se parecen en que tienen una
membrana plasmática (barrera selectiva), citosol (contenido semifluido),
cromosomas y ribosomas (síntesis de proteínas).
Se diferencian en el tamaño (eucariotas más grandes), complejidad (procariotas más
simples) y la organización (eucariotas tienen núcleo y compartimentos).
Los primeros protobiontes fueron sustituidos por organismos que podían producir
todos los compuestos que necesitaban a partir de moléculas de su ambiente
(autótrofos). Algunos autótrofos podrían utilizar energía luminosa.
A raíz de eso, surgieron los heterótrofos, los cuales se alimentan de moléculas
orgánicas, tal vez productos autotróficos excretados o sobre los propios autótrofos.
Pronto en la historia procariótica, las bacterias y archaea divergieron. Los
procariotas fueron los únicos habitantes de la Tierra desde 3.500 a aproximadamente
2.000 millones de años. Transformaron la biosfera de nuestro planeta. Hubo mucha
evolución metabólica (síntesis ATP).
Las formas más primitivas de fotosíntesis no producían oxígeno. El mecanismo
quimiosmótico de la síntesis del ATP evolucionó antes de que hubiera oxígeno libre
en la atmósfera. La fotosíntesis oxigénica probablemente evolucionó hace 3.500
millones de años en cianobacterias
Los efectos de la acumulación del oxígeno en la atmósfera hace unos 2.700 millones
de años:
• Aerobios: Producción de energía más eficiente mediante la respiración con oxígeno
• Proporcionó la oportunidad de obtener energía de la luz.
• Permitió a los organismos explorar nuevos ecosistemas
A raíz de la aparición de la fotosíntesis, los mares y lagos se llenaron de oxígeno,
precipitó óxido de hierro y después se fugó a la atmósfera. Algunos procariontes
evolucionaron para respirar oxígeno. El O2 temprano se asocia a la fotosíntesis de la
cianobacteria antigua. Además, también se formó la capa de ozono: la radiación
ultravioleta forma O3 a partir de O2 en la atmósfera superior, evita que los rayos UV
lleguen a la tierra, y decreció la mutagénesis.
Las primeras células eucariotas se originaron a partir de la simbiosis y del
intercambio genético entre los procariontes; provienen de células procariotas mucho
más simples. La teoría de la endosimbiosis propone que las mitocondrias y los
plastos eran antiguamente pequeños procariotas que vivían dentro de células
huésped más grandes.
Evolucionaron con la revolución del oxígeno. Se dice que las mitocondrias y plastos
empezaron a vivir de células huésped más grandes. Las mitocondrias evolucionaron
antes que los plástidos.
Los antecesores procarióticos de las mitocondrias y plastidios probablemente
ganaron entrada a la célula huésped como presa no digerida o parásitos internos. En
el proceso de ser más interdependiente, el huésped y los endosimbiontes se habrían
convertido en un solo organismo. Evidencia clave: Semejanzas en las estructuras y
funciones de la membrana interna, y ambos tienen su propio ADN circular.
La célula eucariota: la estructura de la célula animal y vegetal es muy similar, pero
presenta diferencias entre los orgánulos.
La membrana plasmática está constituida fundamentalmente por lípidos y proteínas
y actúa como barrera selectiva. Sirve de aislamiento y conectancia celular.
El núcleo contiene la mayoría de los genes, aunque también hay en las mitocondrias
y cloroplastos. Está rodeado por una envoltura nuclear controlada por proteínas. En
el núcleo ocurre la síntesis de mRNA y son los orgánulos responsables de la síntesis
proteica.
Los ribosomas se encargan de la síntesis de proteínas.
Muchas de las membranas internas forman el sistema de endomembranas que regula
el tráfico de proteínas y desempeña funciones metabólicas. Son compartimentos
aislados conectados directamente o mediante vesículas. Existen varios tipos:
El retículo endoplasmático, que se separa en el liso (sintetiza esteroides, enzimas
detox, glucagón y almacena calcio), y el rugoso (sintetiza proteínas, crea nueva
membrana, enzimas digestivos e insulina).
El aparto de Golgi es un centro de fabricación, almacenaje, distribución y envío de
constituyentes celulares. Modifica produces del RE, sintetiza algunas
macromoléculas, y selecciona, etiqueta y empaqueta para su transporte en vesículas.
Los lisosomas efectúan la digestión celular.
La vacuola central está presente en algunas planta. Sirve de soporte, equilibrio
hídrico, almacén de tóxicos, de reserva de azúcares y aa, y almacena pigmentos.
Las mitocondrias generan ATP y hacen la respiración celular.
