Evolución de célula procariota a eucariota…………………………………………………2

Comienzo de la vida

Aunque no hay forma de saber con exactitud cuándo surgió la vida por primera vez en la tierra, se calcula que las primeras células que aparecieron fueron las procariotas primitivas hace unos 3500 millones de años. Y se cree además que dadas las condiciones de la atmósfera primitiva en la que la presencia de oxígeno libre era casi nula, ésta proporcionaba las condiciones reductoras en las que las moléculas orgánicas, dada una fuente de energía como la luz solar o una descarga eléctrica, pueden formarse espontáneamente. Se presume que la primera célula surgió por el encierro de ARN autorreplicante en una membrana fosfolipídica, y que fue una de ellas o un grupo de ellas el último antepasado común ancestral (LUCA) por sus siglas en inglés. La hipotética primera célula. Las primeras células pudieron consistir en algo más que ARN dentro de una membrana lípida. Esta célula procariota primitiva fue la base de toda la vida subsecuente en la Tierra. Los procariotas ancestrales anaerobios debían producir grandes cantidades de CO2 en sus fermentaciones y la materia orgánica disponible como nutriente debió empezar a escasear. En estas condiciones debieron surgir los primeros procariotas fotosintéticos capaces de aprovechar ese CO2 y otros gases abundantes como el N2 para fabricar materia orgánica. Estos tipos celulares debían utilizar H2 del H2S para reducir estos gases y depositar el S. Mas adelante se empezaría a utilizar H2O proceso más difícil pero más rentable que libera O2 como hacen las actuales cianobacterias. Posteriormente cuando los niveles de oxígeno en el ambiente aumentaron surgieron los primeros organismos capaces de metabolizarlo, las células aerobias. Las células procariotas primitivas también dieron lugar a un grupo de gran importancia: las arqueas

Evolución de célula procariota a eucariota

Según la Teoría Endosimbiótica, hace alrededor de 1.560 millones de años los primeros organismos eucariotas (aquellos que poseen núcleo celular organizado) evolucionaron a partir de una relación simbiótica entre dos o más organismos procariotas. Estas formas de

vida eran unicelulares y acuáticas. Imagen obtenida de https://www.ck12.org/book/ck-12-conceptos-biolog%c3%ada/section/5.5/

Las protagonistas de este proceso fueron las bacterias aerobias y las bacterias fotosintéticas. Estas últimas conocidas como cianobacterias tuvieron un papel fundamental en el desarrollo de la fotosíntesis como ahora la conocemos ya que previo a ellas existía solo la fotosíntesis anoxigénica, o sea que no liberaba oxígeno. Y su diversificación fue el desencadenante de la oxigenación del agua (H2O) y formar oxígeno gaseoso (O2).

atmosférica debido a que eran capaces de disociar el oxígeno Primeros pasos en la evolución de una célula eucariota

La transformación de una célula procariota en una célula eucariota posiblemente se dio por medio de una serie de cambios en su estructura. Actualmente aún no hay un acuerdo sobre el origen de la célula eucariota, pero se cree que los orgánulos que poseen las células eucariotas actuales podrían derivarse de uno de dos posibles mecanismos.

El primer mecanismo, que ya se mencionó con anterioridad es la adquisición endosimbiótica y el segundo mecanismo es el origen autógeno, es decir, la derivación de factores presentes en el ancestro pre eucarionte, sin la influencia a gran escala de algún evento endosimbiótico. Sin embargo, la teoría más aceptada universalmente es la Adquisición endosimbiótica. La pérdida de la membrana celular pudo dar pie a los demás cambios. La célula se quedó revestida de solo una membrana flexible con muchos ribosomas adosados (puntos negros). En los ribosomas se ensamblan las proteínas que sirven para la síntesis de enzimas digestivas que se liberan al exterior.

Perdida de la membrana celular

https://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedra s/invertebrados/deduve.pdf

Las ondulaciones de la célula permitieron que esta desarrollara un mayor tamaño. Los pliegues resultantes aumentaron la superficie para la absorción de nutrientes del entorno. Las enzimas digestivas degradan el material sólo en el exterior de la célula.

Formación de ondulaciones

Imagen obtenida de https://www.fcnym.unlp.edu.ar/ca tedras/invertebrados/deduve.pdf Gracias al plegamiento interno de la membrana, se originaron los compartimentos interiores aislados. La digestión ocurría ahora dentro y fuera de la célula. La internalización del fragmento de membrana al que estaba anclado el ADN dio lugar a un sáculo con el ADN unido, precursor del núcleo celular.

Imagen obtenida de https://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedras/invertebrad os/deduve.pdf

Posteriormente se dio la aparición de elementos esqueléticos constituidos por fibras y microtúbulos, proporcionó el andamiaje para la célula en crecimiento y la capacitó para flexionar la

Imagen obtenida de

membrana externa y trasladar los materiales por su interior. Esta célula comenzó a engullir macropartículas y digerirlas en su interior. Acabó absorbiendo todo su alimento de esta forma, utilizando enzimas que se vertían a los sáculos digestivos por medio de una red de compartimentos interiores en expansión, algunos de estos se aplanaron y rodearon el conjunto cada vez mayor de ADN, desarrollándose así el primer fagocito primitivo. Este fagocito adquirió un núcleo verdadero y un conjunto de estructuras celulares que se desarrollaron a partir de invaginaciones de la membrana plasmática. Posiblemente algunas de esas estructuras fueron el aparato de Golgi, el Retículo endoplasmático y los lisosomas. Este organismo ya contaba con un núcleo y aún era anaeróbico, incapaz de metabolizar el oxígeno, por lo tanto vivía en ambientes anóxicos. Hay pruebas que indican que esta célula anaeróbica en algún momento engulle a una bacteria aeróbica especializada en descomponer químicos y liberar energía y ambas células establecen una relación simbiótica, la bacteria aportaba su capacidad de respirar oxígeno y a cambio la célula eucariota la alimentaba; Esa bacteria fue el precursor de las mitocondrias de las células actuales. Ambas células se adaptaron y evolucionaron para mantener la endosimbiosis, esta relación se hizo permanente. A este proceso se le conoce como simbiogénesis y esta primera endosimbiosis tuvo como resultado el origen de la mitocondria.

Bacteria

La endosimbiosis conduce a las mitocondrias

Membrana vesicular

membrana mitocondrial interna