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www.aulados.net Botánica 2008
El primer ‘salto’ en la diversificación de los seres vivos
Procariotas y Eucariotas
Si esta separación se considera como el primer gran ‘salto’ en la
evolución de los seres vivos
2 Reinos (Prokaryota Eukaryota)
PRECAMBRICO
Eucariotas
unicelulares
Proterozoico
Fósiles de animales pluricelulares
Fósiles de algas pluricelulares
Primeros fósiles de eucariotas
Transición a una atmósfera oxigenada
Procariotas
Primeros
indicios de
seres vivos
Arqueozoico
Procariotas anaerobios y aerobios
Fósiles más antiguos conocidos
Rocas mas antiguas conocidas
Millones de años
Una visión más moderna
El analisis comparativo de la secuencia de las moléculas de
16S RNA permitió a Carl Woese en los años 60 establecer
que la vida en la Tierra se separó en tres linajes
(denominados Dominios)
En los años 90 propusieron formalmente
reconocer esos grupos como Dominios
(i) Eucarya
(ii) Bacteria
(iii)Archaea
Carl Woese
Clasificación de los organismos actuales
Tres Dominios
Procariotas
Dominio Archaea
Arquebacterias
Eubacterias
Dominio Bacteria
Eucariotas unicelulares
algas,
hongos
protozoos
Eucariotas pluricelulares
Dominio Eucarya
algas
hongos
plantas terrestres
animales
Paloma Cubas
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2 Reinos, 3 Dominios, o 5 Reinos...
Eucariotas
Procariotas
En cualquier caso, existen caracteres suficientes para poder
diferenciar los procariotas de los eucariotas, aunque los
procariotas se hayan separado en dos grandes grupos (bacterias
y arquebacterias)
Los Procariotas frente a los Eucariotas presentan
numerosos caracteres diferenciales, de distintos
tipos:
• Moleculares (DNA, RNA, etc..)
• Citológicos (orgánulos, núcleo, pared celular,
flagelos, ...)
• Modos de nutrición, ecología
• Complejidad morfológica (niveles morfológicos
de organización)
• Modos de multiplicación y reproducción
PROCARIOTAS
- Sin orgánulos rodeados de membrana (sin
mitocondrias, plastos, retículo endoplásmico,
dictiosomas, etc).
Células pequeñas, 1-10μm (bacterias 1-5
μm diám., cianófitas hasta 60 μm,
micoplasmas 0.2μm)
- Ribosomas 70S (dos subunidades 50S y
30S).
Sensibles a drogas como
estreptomicina, neomicina, tetraciclina,
cloranfenicol, que no afectan a los ribosomas
eucarióticos.
No asociados a R.E.
DNA
sin histonas
sin nucleosomas
1 cadena circular doble
(nucleoide)
sin, o casi, sin intrones
(secuencias no codificantes)
- mRNA sin cap en el extremo 5'
(trifosfato de guanina metilado),
sin extensión poliA en 3’. 1 RNA
polimerasa
Ribosoma bacteriano
70S
50 S
30 S
16S rRNA
5S rRNA
21 proteinas
23S rRNA
34 proteinas
no rodeado de membrana
nuclear
- Paredes celulares ausentes o de mureína.
(Las arquebacterias tienen proteína o pseudomureína).
No celulosa.
La mayoría capa mucilaginosa (cápsula, glicocálix)
- Flagelos (sólo en bacterias) simples formados por una
fibra axial de flagelina (proteína), en 6, 8, o 12 filas con
corpúsculo basal pero sin centríolos. 10-20 nm de diámetro
N-acetilglucosamina N- acetilmurámico
Mureína
Enlaces sensibles a
lisozimas
Enlaces peptídicos
L-Alanina
Ac. D- glutámico
Ac. meso-diaminopimélico
D- Alanina
Paloma Cubas
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Gran diversidad metábólica:
- anaerobios estrictos, facultativos y aerobios.
- Quimioautótrofos, quimioheterótrofos, fotoautótrofos y
fotoheterótrofos, con formación de productos como
azufre, sulfato, oxígeno, etc.
Algunos fijan nitrógeno atmosférico.
¿Qué procariotas estudia la Botánica
Cyanobacteria
‘Poca’ complejidad morfológica
Unicelulares, sólo en cianófitos cierto grado de agregación
entre células (vaina mucilaginosa, microplasmodesmos) y
cierta diferenciación celular (heterocistes y acinetos)
División celular por fisión binaria.
Reproducción sexual unidireccional (rara)
Arbol filogenético de Archaea
Arbol filogenético de Bacteria
Div. Cyanophyta (cianófitos, cianobacterias, algas
azul-verdosas)
Son procariotas fotoautótrofos, productores de oxígeno
Anabaena
Div. Cyanophyta (cianófitos, cianobacterias, algas
azul-verdosas)
Rasgos diferenciales frente a otros procariotas:
• Metabolismo: fotoautótrofas oxigénicas, salvo raras
excepciones.
• Pigmentos: clorofila a ( + clorofila b en proclorófitos)
β-caroteno
zeaxantina, equinenona, y mixoxantina;
Ficobilinas (ficoeritrina y ficocianina
asociadas a proteínas) £ ficobilisomas
Div. Cyanophyta (cont.)
Sustancias de reserva:
almidón de cianófitos (≈ glucógeno)
cianoficina (polímeros de Arg y Asp)
volutina (polifosfatos)
• Diversidad morfológica: unicelulares o cenobios
Agmenellum
Anacystis
Arthrospira
Vacuolas de gas (con vainas
proteícas semicristalinas, no
membranas)
Carboxisomas, donde se encuentra
la RUBISCO (ribulosa-bi-Pcarboxilasa)
Aphanizomenon
Anabaena
Pared celular: mureína (Nacetilglucosamina - Nacetilmurámico), frec. vainas
mucilaginosas
Sin flagelos
Paloma Cubas
Rivularia
Nodularia
Lyngbya
Microcoleus
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•Reproducción sexual: desconocida
•Multiplicación:
-Fisión celular
-Fragmentación
Div. Cyanophyta (cont.)
Hábitat y ecología: gran
amplitud ecológica
- libres: planctónicas y
bentónicas
- simbiontes: con hongos,
plantas vasculares,
esponjas, etc.
- Hormogonios
Importancia y usos:
• Primeros colonizadores
• formación estromatolitos
• producción de O2
- Endosporas
•Fijación de N2£fertilizante
“verde”
Algunas con capacidad de fijar nitrógeno atmosférico
•Alimento (proteínas): Spirulina
£Kwashiokor
•Tóxicas: blooms (Anabaena,
Microcystis)
Dominio Bacteria
Paloma Cubas
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