Evolución bioquímica

Transcripción

1 Evolución bioquímica ETAPAS 1. Producción de moléculas claves para la vida 2. Transición Bioquímica prebiótica sistemas autorreplicativos 3. Transición uso E lumínica E química 4. Procesos de adaptación

2 Experimento de Urey Miller (años 50s) Atmósfera prebiótica (muy reductora)

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5 Evolución bioquímica ETAPAS 1. Producción de moléculas claves para la vida 2. Transición Bioquímica prebiótica sistemas autorreplicativos 3. Transición uso E lumínica E química 4. Procesos de adaptación

6 Replicación Si la velocidad de producción de una molécula autoreplicada es baja respecto a la degradación vida media corta. Aparecen Ribozimas (descubiertas por Cech-Altman 80 ) Variación Mutación génica El grupo CH 3 en la timina (que no está en el uracilo) otorga mayor estabilidad al ADN respecto al ARN; La falta de OH en C2 hace al ADN más estable a la hidrólisis catalizada por bases) Competición Moléculas compiten por precursores químicos Evolución por selección natural Condiciones ambientales inducen Presión selectiva

7 Experimento de Spiegelman (1967) Evolución en un tubo de ensayo Genoma del bacteriófago Qβ + enzima Replicasa Qβ + precursores PRESIÓN SELECTIVA: Se disminuye el tiempo de replicación de 20 a 5 min Después de 75 generaciones: a) se pierden RNA de una hebra de 3300 bases b) se acumulan moléculas de 550 bases.

8 Ribozima (Cech y Altman)

9 ESTRUCTURA QUÍMICA DE ÁCIDOS NUCLEICOS BASES DNA RNA

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11 Mecanismos de la evolución A) Mutación (deleción o sustitución) de una base B) Duplicación de una secuencia.

12 Aminoácidos pueden ser precursores de purinas y pirimidinas (precursores de ác.nucleicos).

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14 Síntesis de cadenas polipéptídicas dirigidas por un molde de RNA (se establece relación entre el mundo del RNA y el de las proteínas)

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18 RNA de transferencia Los 20 (o más) trna (de transferencia (trnas) evolucionaron a partir de un ancestro común. (duplicación?... luego c/copia evoluciona independientemente)

19 El DNA es una forma más estable de almacenamiento de la información genética Falta de OH en 2 lo hace menos susceptible que el RNA a la hidrólisis.

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21 Flujo de información

22 Secuencia y plegamiento (información unidimensional a tridimensional) El autoplegamiento de las proteinas implica la evolución desde el mundo unidimensional de la información de la secuencia al mundo tridimensional de la función biológica.

23 Evolución bioquímica ETAPAS 1. Producción de moléculas claves para la vida 2. Transición Bioquímica prebiótica sistemas autorreplicativos 3. Transición uso E lumínica E química 4. Procesos de adaptación

24 ATP: divisa energética de los seres vivos

25 El ATP puede sintetizarse a partir de hidrólisis de moléculas orgánicas (posible mecanismo primitivo?)

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27 MOLÉCULAS ANFIPÁTICAS

28 AUTOAGREGACIÓN DE MOLÉCULAS ANFIPÁTICAS

29 Estructura del agua

30 Formación de puentes de hidrógeno

31 Hidratación, Deshidratación, autoensamblado El efecto hidrofóbico

32 Ensamble desplegado Plegamiento (también está presente el efecto hidrofóbico) Ensamble plegado

33 Aparecen membranas, compartimientos, gradientes Efecto osmótico puede conducir a la lisis de la membrana

34 Bombas de iones controlan gradientes y la integridad de la membrana pueden utilizarse para generar ATP

35 Fotosíntesis

36 Evolución bioquímica ETAPAS 1. Producción de moléculas claves para la vida 2. Transición Bioquímica prebiótica sistemas autorreplicativos 3. Transición uso E lumínica E química 4. Procesos de adaptación

37 Células responden a cambios ambientales

38 Mensajeros secundarios

39 Estructuras filamentosas y motores moleculares permiten movimientos celulares e intracelulares

40 Dictyostelium discoideum Organismo unicelular agregado celular diferenciación organismo pluricelular

41 Mecanismo de señalización es inducido por inanición

42 Caenhohabditis elecans (C.elegans) nemátodo

43 C.elegans se desarrolla a partir de una única célula El destino de cada célula hija se conoce Las células indicadas con rojo, sufre muerte por apoptosis.

44 Diagrama cronológico para la evolución bioquimica Unidad bioquímica permite estudiar biología, por ejemplo, humana mediante otros organismos.

45 Clasificación de organismos en dominios bioquímicos (arbol de la vida construido a partir de secuencia de nucleótidos en el ADN de organismos) Ancestro común En la diversidad Biológica subyace la unidad bioquímica (similitudes a nivel molecular; núcleo de procesos bioquímicos esenciales)