Evolución Celular

RESUMEN: EVOLUCIÓN CELULAR

Según Carl Woese, el antepasado común de todos los seres vivos sería una unidad viviente capaz de realizar transcripción y traducción genética, a la que denominó protobionte o erogenote, del que surgieron evolutivamente diferentes modelos de células procariotas, que sobrevivieron durante más de 2000 años.

Las hipótesis más aceptadas sostienen que:

Las primeras células fueron heterótrofos anaerobias (utilizaban como alimento las moléculas orgánicas presentes en el “caldo primitivo”). Ante su agotamiento, aparecen células capaces de sintetizar moléculas orgánicas mediante la fijación y reducción del CO2, iniciando así la fotosíntesis como proceso de nutrición autótrofa. Así, se inicia la liberación de O2 a la atmósfera, transformándola de una reductora a una oxidante, lo que dio lugar a la respiración aerobia, que junto a una nutrición a partir de otros organismos dio lugar a organismos heterótrofos aerobios.

A partir de estas formas celulares procariotas pequeñas, evolucionaron las células eucariotas hace aproximadamente 1500 millones de años.

Historia

La idea de que las células eucarióticas son un conjunto de microorganismos fue sugerida por el biólogo Ivan Wallin en la década del 1920. La teoría endosimbiótica referida al origen de mitocondrias y cloroplastos como organelas de células eucarióticas, fue propuesta posteriormente por Lynn Margulis en 1981 en su libro “Simbiosis in Cell Evolution”.

También propuso que el flagelo y cilia de células eucarióticas pudo haber surgido a partir de endosimbiosis con espiroquetas, pero estas organelas no contienen ADN y no muestran ninguna similitud estructural con ninguna procariota, por lo que no tiene amplio soporte. Margulis reivindica a las relaciones simbióticas como las más importantes fuerzas que impulsan a la evolución. De acuerdo con Margulis y Sagan (1996) “la vida no tiene lugar en el mundo por el combate sino por el trabajo conjunto”.

El Dr. Christian de Duve propuso que los peroxisomas fueron los primeros endosimbiontes, que permitieron a las células soportar cantidades de oxígeno molecular libre en la atmósfera.

Teoría Endosimbiótica

Endosimbiosis = la célula es englobada, pero no digerida, de modo que viven juntas en una relación mutuamente beneficiosa, llamada simbiosis.

La Teoría postula que la mitocondria evoluci onó a partir de una bacteria aeróbica y que los cloroplastos evolucionaron a partir de cianobacterias endosimbióticas (procariotas autótrofos).

Propone que las células eucariotas se originaron a partir de una primitiva célula procariota, que perdió su pared celular, lo que le permitió aumentar de tamaño. Esta célula, llamada urcariota, en cierto momento, englobaría otras células procarióticas, estableciéndose una relación endosimbionte. Algunas fueron las precursoras de los peroxisomas, con capacidad para eliminar sustancias tóxicas formadas por el creciente aumento de oxígeno en la atmósfera. Otras fueron las precursoras de las mitocondrias, encargadas en un principio de proteger a la célula huésped contra su propio oxígeno. Por último, algunas células procariotas fueron las precursoras de los cloroplastos.

La incorporación intracelular de estos organismos procarióticos a la primitiva célula urcariota, le proporcionó dos características fundamentales:

1. La capacidad de un metabolismo oxidativo, con lo cual la célula anaerobia pudo convertirse en aerobia.

2. La posibilidad de realizar la fotosíntesis y ser un organismo autótrofo.

Caracteres comunes y diferenciales entre tipos celulares y organelas

Procariotas Eucariotas Mitocondria de célula eucariota Cloroplasto de eucariota fotosintética

DNA Cromosoma 1 simple, circular Cromosomas múltiples, lineares, en el compartimento nuclear Cromosoma 1 simple, circular Cromosoma

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