ARN. Niveles de Organización. Prof. Iván Rebolledo

Transcripción

1 Niveles de Organización Prof. Iván Rebolledo El inicio del estudio sobre la célula requiere obligatoriamente conocer los dos tipos básicos de células: procarióticas y eucarióticas. De tal manera que ahora intentaremos aclarar estos términos. Hace 3500 millones de años Cuando la tierra estaba en su fase de formación, el ambiente estaba lleno de gases, entre los cuales cabe destacar nitrógeno (N 2 ), agua (H 2 O), metano (CH 4 ), hidrógeno (H 2 ). La alta temperatura reinante y las frecuentes descargas eléctricas produjeron con el tiempo unas moléculas muy particulares. Entre las moléculas que se formaron de esta manera están: Otros compuestos que se formaron en esta época fueron los ácidos nucleicos. Es decir, los antecesores de los ácidos ribonucleico y dexoribonucleico. Ambas moléculas son de vital importancia para la organización de la MATERIA VIVA. Ahora bien, la molécula de ARN se rodeó de una membrana originando así la primera célula : el procarionte. Este procarionte o célula primitiva estaba constituída por una membrana, un poco del ambiente líquido que pasó a conformar el citoplasma o citosol y una molécula de ARN (ácido ribonucleico). Alanina Glicina Acido aspártico Acido glutámico Urea Acido láctico Acido acético Acido fórmico ARN Los 4 compuestos de la izquierda están catalogados químicamente como aminoácidos. Es decir, son los antecesores de las PROTEINAS, ya que éstas están constituidas por una secuencia de aminoácidos. Membrana Citoplasma

2 Aparecen las bacterias La primitiva bacteria contenía una membrana, un citosol y una molécula de ARN. Ahora bien, mediante unas proteínas especiales llamadas enzimas, en el curso del tiempo, dicho ARN pudo transformarse en ADN. Las enzimas que hacen esta gracia son las transcriptasas inversas. Con la intervención de esta enzima la primitiva bacteria pudo llegar a poseer una molécula de ADN. Cómo sigue las historia? Este procarionte con ADN, formó una doble membrana alrededor del ADN que pasó a llamarse la envoltura nuclear. Así se formaron los primitivos eucariontes (eu= verdadero; carion=núcleo; es decir, las células que tienen un núcleo visible) ADN ARN Apareció la Envoltura nuclear Transcriptasa inversa ADN ADN

3 Procariontes versus eucariontes Vamos a comparar los procariontes con los eucariontes. Para esto consideramos primero las semejanzas y luego las diferencias. Diferencias PROCARIONTES Semejanzas: Poseen una membrana plasmática En su citosol se realiza la glucólisis anaeróbica Poseen material genético En su citosol se realiza la síntesis de proteínas EUCARIONTES Ausente Ausentes Circular Ausente Amitosis 1 µm Envoltura nuclear Organelos membranosos Moléculas de ADN Citoesqueleto División celular Dimensiones Presente Presentes Lineal Presente Mitosis µm Los Reinos de Whittaker Corresponden a una clasificación de los organismos vivientes y células, realizada por un investigador de apellido Whittaker. Reino Moneras Protistas Hongos Vegetales Animales Org Repres Bacterias Algas azules Protozoos Hongos verdad Clasif celular Procariontes Eucariontes Algas verdes Algas rojas Algas pardas Briófitas Traquéofitas Metazoarios

4 Representantes Comencemos con los procariontes, la figura presentada abajo corresponde a una bacteria, un procarionte, la que todos tenemos en nuestro intestino: la famosa Escherichia coli. Esta bacteria está cubierta de pilis y poseen un largo flagelo que le permite movilizarse por el ambiente intestinal. Este organismo ha sido objeto de múltiples estudios debido a su simplicidad y rapidez en la reproducción. De ella han derivado los conceptos actuales de la biología molecular: replicación del ADN, código genético, expresión génica, síntesis de proteínas, entre otros. Ahora veamos los ejemplos de células eucarióticas. El dibujo de arriba muestra un hongo. Muchos de nosotros hemos visto uno semejante a él. Incluso comemos la parte exterior de algunos de ellos (los llamamos champignones). Pero el verdadero hongo se encuentra en la parte inferior, enterrado en la tierra. Allí las células se conectan formando las llamadas hifas. Alguno de Uds. ha sufrido del mal llamado pie de atleta? Bueno, este mal es un desarrollo de hifas bajo la epidermis, por exceso de humedad y falta de limpieza.

5 Células vegetales y animales Las células vegetales y animales son eucariotas. Se diferencian en que las células vegetales poseen dos estructuras que están ausentes en las células animales: una de ellas son los cloroplastos, organelos donde se produce la fotosíntesis y la otra es una capa gruesa por fuera de la membrana plasmática, la pared celular constituída por celulosa. Estas células han llegado a desarrollar una serie de organelos citoplasmáticos con los cuales han distribuido las funciones con el propósito de lograr más eficiencia. Algunos de ellos con sus funciones se muestran en la tabla de abajo.

6 Estructuras subcelulares Finalizando este tema de los niveles de organización debemos explicar lo de las estructura subcelulares. Como lo indica su nombre NO son células sino unas estructuras que necesitan del ambiente celular para duplicarse. En el curso de la evolución se produjeron algunas estructuras químicas que no siguieron la via de la evolución hacia las células. Fueron muy cómodas y se aprovecharon de las primitivas células para quedarse y duplicarse dentro de ellas. Algunas de ellas con su contenido químico se detallan en la tabla mostrada más abajo. Algunas preguntillas. 1. Averigue qué es la glucólisis anaeróbica y por qué es importante para los procariontes. 2. Averigue quién es Stanley Prusiner y por qué se ganó el Premio Nobel en Qué es un prión y un plásmido? 4. Cuál es la notable diferencia entre una célula vegetal y animal? 5. Cómo están dispuestas las moléculas de ADN en procariontes y eucariontes? 6. Cuál es el organelo citoplasmático destinado a la distribución de glucoproteínas? 7. Cuál es la notable diferencia entre una célula procariótica y una eucariótica? 8. Mencione dos primitivas moléculas orgánicas producidas hace millones de años.