66 Origen de la via 01
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“El Origen de la vida” 1936 J.B.S. Haldane Oparin Haldane Atmósfera primitiva Reductora compuesta de amoniaco, N2 y metano Reductora compuesta por CO2, amoniaco y agua Fuente de carbono Metano Dióxido de carbono Evolución orebiótica Atmósfera y océanos Atmósfera y océanos Mecanismo Coacervados Sistemas autoreplicativos Supuestos del modelo de atmósfera primitiva Teoría Oparin/Haldane y secuencia propuesta de eventos Stanley Miller Evolución química Experimento Gas Venus Tierra Marte CO2 98% 0.03% 95% N2 1.9% 79% 2.7% O2 Trazas 21% 0.1% Porcentajes de algunos gases en la atmósfera de Venus, la Tierra y Marte. Vida … hacia las primeras células La escala del tiempo • Origen del Universo: 15-20 billones de años • Origen de la Tierra: 4.6-5 billones de años • Primeras células procariontes: 3.5 billones de años (fósiles más antiguos). Estructura de los ácidos nucleicos Nucleótidos Estructura de la doble hélice Caraterísticas de la estructura Deoxiribosa y fosfatos alternados Cadena con polaridad (5´a 3´de arriba hacia abajo) Los átomos de oxígeno de los fosfatos son polares y negativamente cargados A, G, C y T son hidrofóbicas El DNA es una doble hélice Las dos cadenas polinucleótidicas se mantienen unidas por uniones débiles (puentes de hidrógeno) Dogma central de la Biología Molecular RNA • Características evolutivas importantes: – Guarda y porta información en sí mismo. – Posee estructura que lo lleva a interactuar selectivamente con otras moléculas. Estructura tRNA . Síntesis de proteínas/Código genético * El RNA tiene estructura tridimensional que permite la interacción selectiva entre moléculas. – El RNAr integra estructuralmente a los demás RNA´s y las estructuras formadas interaccionan selectivamente. – De esta manera se van uniendo sólo ciertos aminoácidos de acuerdo a sus carácterísticas moleculares *estructurahidrofobicidad. Origen de DNA • Presión hacia una molécula más estable para guardar información • RNA mala molécula para guardar información pues no tiene posibilidad de corregir errores • Síntesis de deoxiribonucleótidos • Probablemente asociado a Transcriptasa reversa Sistemas membranales * Son fáciles de formar de manera abiótica * Las ventajas que da la membrana. – Mantiene el sistema concentrado – Favorece interacciones entre moléculas - Da estabilidad termodinámica Microesferas / Liposomas La escala del tiemp o Principales centros de localización de fósiles más antiguos Fósiles de Cianobacterias Vida Complejidad genómica • Duplicación (liberar presiones de selección y diversificar genes) • Transporte horizontal Complejidad metabólica • Glucólisis • Fijación de N2 • Bacterias fijadoras de sulfuros • Bacterias fotosintéticas • Colonización de nuevos ambientes→Endosimbiosis→Origen de eucariontes Teoría endosimbiótica • Endosimbiosis: Mecanismo evolutivo que aporta diversidad metabólica. • Fuentes de innovación metabólica: – Mutación. – **Adquisiciones genómicas (transporte horizontal, simbiosis). • Teoría endosimbiótica: – Explicación sobre el origen y evolución de eucariontes. Base para la clasificación de los 5 reinos. Descubrimientos que contribuyeron a crear y desarrollar la Teoría endosimbótica Problemas que encuentra la Teoría endosimbiótica • Demostrar que en la ACTUALIDAD existen ejemplos de endosimbiosis. • Encontrar los representantes de pasos endosimbióticos. • Explicar el origen del primer hospedero Origen endosimbiótico de organelos • Mitocondria • Cloroplasto • Algunos plástidos • Undulipodia y citoesqueleto Mitocondria Mitocondria • Fisión binaria • Autonomía del material genético • Coevolución con el núcleo y migración recíproca de genes. • Material genético (similar a bacterias aerobias), no hay intrones • Ribosomas como procariontes (70S) • Crestas: algunos procariontes compartamentalizan funciones con invaginaciones de membrana. • Tienen doble membrana como gram - • Funciones metabólicas asociadas a las membranas como en procariontes. Mitocondria Crestas Matriz Proceso Procariontes Trasnporte de Membrana electrones Ciclo de Citoplasma Krebs Mitocondria • Funciones adquiridas. – Respiración – Biosíntesis de esteroides y algunos ac. Grasos – Síntesis de ATP • Factores que favorecieron la asociación: – Aumento de oxígeno atmosférico Cloroplasto Cloroplasto • Origen mantenimiento de la asociación. – Escasez de alimento y falta de oxígeno • División por fisión binaria • Material genético independiente y similar a bacterias (cianobacterias). • Poseen sus propios RNA´s (t y r) • Tienen más DNA por lo que se supone más reciente. • Pliegues membranales similares a membranas bacterianas. Homologías cloroplasto mitocondria procariontes Tilacoides y Crestas y Membrana y estroma citoplasma matriz Otros plástidos - Origen endosimbiótico seguro: – Amiloplastos (granos de almidón) – Cromoplastos (pigmentos no verdes) -Tienen origen polifilético, diferentes bacterias simbiontes. Undulipodia y citoesqueleto Cilios, cito-esqueleto Cloroplasto Mitocondria núcleo- citoplasma Undulipodia y citoesqueleto • No hay DNA porque está asociado a centriolos y el DNA migró al núcleo. • Es la asociación más antigua. • Ejemplos de esta asociación: Myxotrichia paradoxa y espiroqueta ● No es contundente. Undulipodia y citoesqueleto • No hay DNA porque está asociado a centriolos y el DNA migró al núcleo. • Es la asociación más antigua. • Ejemplos de esta asociación: Myxotrichia paradoxa y espiroqueta ● No es contundente. Undulipodia y citoesqueleto • No hay DNA porque está asociado a centriolos y el DNA migró al núcleo. • Es la asociación más antigua. • Ejemplos de esta asociación: Myxotrichia paradoxa y espiroqueta ● No es contundente. Inicio
