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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA BIOLOGÍA CELULAR VETERINARIA M. EN C. CARLOS GERARDO CASTILLO SOSA Correo: [email protected] [email protected] Responsabilidades de los alumnos Asistencia 80% de asistencia para derecho a examen ordinario = 24 asistencias Participación Exámenes Criterios de evaluación Trabajos y tareas Portada: • • • • • Nombre de la facultad Nombre de la materia Nombre del tema Nombre del profesor Nombre del alumno o alumnos con matricula Indicar referencias bibliográficas •Revista •Libro EVOLUCIÓN CELULAR Descubriendo la célula Fue a partir de la invención del microscopio que empezó el estudio de la célula. En 1639 observó finos cortes de corcho y lo que vio le recordó a las celdillas de un panal de abejas, de allí el nombre de células. Los primeros microscopios se hicieron alrededor del año 1600. A pesar que Hook no observó células vivas, se le considera la primera persona que observó e identificó las células. En 1590, los artesanos holandeses Hans y Zacharias Jansen, improvisaron el primer microscopio compuesto. Robert Hook, científico inglés, mejoró el microscopio compuesto. Años más tarde de las observaciones de Hook, Anton Leeuwenhoek, comerciante holandés, construyó el microscopio simple, con una sola lente. El mismo ampliaba 200 veces el objetivo, a diferencia del de Hook que solo aumentaba 30 veces los objetos. Leeuwenhoek a partir de 1676 empezó a observar organismos simples, bacterias y células sanguíneas. Teoría celular En el siglo XIX los microscopios habían mejorado mucho. 1831, Robert Brown, botánico escocés, descubrió en células de plantas la presencia de una estructura central, actualmente conocida como núcleo. 1838, Matthew Schleiden, botánico alemán, propuso la hipótesis de que todas las plantas están formadas por células. 1839, Theodor Shwann, zoólogo alemán, amplió la hipótesis y aumentó que los animales también están formados por células. Propuso también que los procesos de vida de los organismos ocurren dentro de la célula. 1855, Rudolf Virchow, médico alemán, evidenció que las células se reproducen para dar origen a nuevas células. Todos los organismos están formados por una o más células. La célula es la unidad básica de estructura y función de los organismos. Las células nuevas provienen, por reproducción celular, de células que ya existen. TEORIA CELULAR Propiedades básicas de la célula Las células son las unidades mas pequeñas que poseen vida y estas es una propiedad básica Entonces… ¿Qué es un ser vivo? Propiedades básicas de la célula Tiene un programa genético y los medios para usarlo DNA RNA Genes Cromosomas Propiedades básicas de la célula Presencia de una membrana que la delimite del exterior Barrera física Regular el paso de sustancias De las moléculas a la primera célula Teoría de la evolución química y celular Concepto: La vida apareció, como consecuencia de reacciones fisicoquímicas entre compuestos, en un momento en el que las condiciones de la tierra eran muy distintas a las actuales. Evolución química y celular Oparin (Rusia, 1924): No realizó experimentos. La Tierra y su atmósfera debieron ser muy diferentes a las actuales. Atmósfera s/O2, anaeróbica. Gases: vapor de H2O, CH4, NH3, Presencia de E: rayos, UV, Las moléculas orgánicas (prebióticas: aa, ác. nucleicos), en un entorno muy concentrado (para evitar la dilución), litorales marinos Evolución química y celular Stanley Miller (EEUU, 1950) Simular las condiciones del planeta antes de la aparición de la vida: Balón: recrea una atmósfera; vapor de agua, CH4, SH2 60.000 V coacervo (coloide) Síntesis de aa, urea, ác. acético, formol, ác. cianhídrico, inclusive moléculas de importancia biológica: azúcares sencillos, lípidos, alcoholes del tipo del glicerol a) MATERIAL GENÉTICO • • • • 1º Polímero con capacidad autoduplicativa en la sopa primitiva => ARN Este ARN actúan como patrones de replicación (Moldes) por complementariedad de B.N. Aparecen muchas moléculas de ARN, se piensa que tuvieron MUTACIONES -> Alta diversidad de ARNs Algunos ARNs fueron capaces de: Dirigir síntesis de proteínas Dirigir su propia síntesis. Fue sustituido por ADN (Molécula + Estable) b) FORMACIÓN MEMBRANA • Acontecimiento crucial ya que aíslan al ARN y Proteínas del Resto de componentes de la sopa. Mayor cercanía Mayor velocidad replicación ARN. Más especificidad. • Hipótesis: Aparecieron vesículas esféricas al asociarse Lípidos + Proteínas Engloban ARN + enzimas • • Tenían metabolismo muy primitivo y se dividían. A estas 1ª Células => PROTOBIONTE EUGENOTE PROGENOTA. •Algunas células desarrollan la capacidad Autótrofa a partir de CO2 + Energía Solar => Aparece la Fotosíntesis (se fija CO2 y se reduce) •La conversión de CO2 => M.O necesita Dador Electrónico Energía Solar. a) Captación Energía Solar => PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS SE CONVIERTE EN ATP b) Dador inicial electrónico: H2S, H2 Consecuencias de la aparición del O2 en la atmósfera. Desaparición organismos anaerobios, o se refugian Permite colonización medio terrestre (mucho tiempo después). O2 => O3. Permite la aparición de la RESPIRACIÓN AERÓBICA. Más rentable. El O2 es utilizado en el metabolismo. 1ªs CÉLULAS Heterótrofos fermentadores anaerobios Nutriente: M.O. Disuelta en sopa primitiva Enorme proliferación OTRAS CÉLULAS Autótrofos litotrofototrofos Nutrientes, M.I. Del caldo primitivo Permite independencia Fuentes de carbono, energía y electrones Fuentes de carbono Autotrofos CO2 como única o principal fuente de carbono Heterotrofos Moléculas orgánicas preformadas reducidas, procedentes de otros organismos Fuentes de energía Fototrofos Luz Quimiotrofos Oxidación de compuestos orgánicos e inorgánicos Fuente de electrones Litotrofos Moléculas orgánicas reducidas Organotrofos Moléculas orgánicas De la célula procariota a la eucariota Teoría endosimbiotica Hasta 1960, se creía que las células eucariotas habían evolucionado de células procariotas en un proceso evolutivo gradual Lynn Margulis, de la Boston University Propuso que los organelos de la célula eucariota, habían evolucionado de células procariotas mas pequeñas, que se integraron al citoplasma de culas hospederas mas grandes Journal of Theoretical Biology. 1967 Mar; 14(3): 255-74 On the origin of mitosing cells En contra A favor Planococcus citri Propiedad Procariotas Eucariotas Núcleo verdadero Ausente Presente Complejo de DNA con histonas No Si Numero de cromosomas Uno Mas de uno Intrones en genes raro Común Desarrollo de mitosis No Si Mitocondrias Ausentes Presentes Membrana plasmática con esteroles Normalmente no Si Retículo endoplasmatico No Si Aparato de Golgi No Si Pared celular peptidoglucano Químicamente mas sencilla Ribosomas 70s 80s Citoesqueleto No Si Flagelos De tamaño submicroscopico Mucho mas grandes rodeados de membrana Diferenciación Rudimentaria Tejidos y órganos