Innovaciones Biologicas

TALLER Nº2 EVOLUCION

Innovaciones biológicas:

1.- Fotosíntesis:

Antes de la fotosíntesis, la vida consistía sólo de microbios unicelulares, cuya fuente de energía la obtenían de químicos, como azufre, hierro y metano. Hace unos 3.5 mil millones de años, o quizás antes, un grupo de microbios desarrolló la capacidad de capturar energía de la luz solar para producir hidratos de carbono que lo necesitaban para crecer y disponer de combustible. No está claro como lo lograron, pero estudios genéticos sugieren que el aparato captador de luz evolucionó de una proteína, cuya función era transferir energía entre las moléculas. Con ello llegó la "fotosíntesis" (Combustible para la Vida, Energía Solar). Por lo tanto, la fotosíntesis, fermentación y fijación de nitrógeno atmosférico en las proteínas, presentaron una mayor adaptación produciendo aumento en sus poblaciones.

Pero en la temprana versión del proceso, no se produjo oxígeno (El Hidrógeno en el inicio de la vida) .Después de algún tiempo, evolucionó un nuevo tipo de fotosíntesis que utilizó un recurso diferente, "agua", generando oxígeno como subproducto.

En esos primitivos días, el oxígeno era venenoso para la vida, pero se desarrollaron microbios que lo toleraron y descubrieron vías para utilizarlo en fuentes de energía es decir: "usándolo para quemar carbohidratos para producir energía, es 18 veces más eficiente que hacerlo sin oxígeno”.

Desde ese momento la vida en la Tierra adquirió gran fuerza, llevando al desarrollo de formas multicelulares, incluyendo las plantas, las que lograron sus aparatos fotosintéticos facilitados por bacterias fotosintéticas, llamadas cianobacterias. Hoy en día, directa o indirectamente, toda la energía que se produce en la Tierra proviene del proceso fotosintético.

Se desarrollaron microbios que toleraron el oxigeno

Células eucariontes y procariontes:

Eucariontes: Los primeros fósiles Eucariontes; -1800 –1500 MA Proceden de Procariontes Heterótrofos Anaerobios, que hacían fagocitosis. Los Factores claves en la aparición de células Eucariontes:

g) A partir de un procariota que aumento de tamaño

h) Aumento de la superficie celular la membrana sepliegaal hacer fagocitosis, los pliegues se separan y forman las endomembranas

i) Las endomembranas se especializan y originan orgánulos.

j) Aparece CITOESQUELETO

k) El eucariota se asocia en SIMBIOSIS con algunos procariontes (ENDOSIMBIONTES, BACTERIANOS O PROCARIONTES)

Existieron d teorías:

1.- Teoría Autógena

2.- La Teoría Endosimbiótica

Ambas Teorías no son excluyentes para la evolución de los Eucariontes. La protoEucarionte al aumentar su volumen permitió la modificación de la membrana plasmática ampliando su capacidad de cambiar de forma y permitiendo estar en contacto directo con su alimento.

• Con la pérdida de la pared celular, la célula presentó una membrana flexible con muchos ribosomas adosados que les permitió sintetizar enzimas digestivas que eran liberadas al exterior.

• El crecimiento de la célula mediante la división de las membranas produjeron ondulaciones y permitieron que la célula alcanzara mayor tamaño.

FILOGENIA: Origen evolutivo de las células Eucarionte La sistemática molecular ha ayudado a descifrar el origen de las células Eucarionte. La estructura filogenética puede deducirse al comparar moléculas que han variado poco a través del tiempo, tales como RNA de la subunidad pequeña y grande del ribosoma. A diferencia del modelo tradicional de los " Cincos Reinos“ (plantas, animales, hongos, protistas, bacterias), los estudios moleculares definen tres ramas o líneas primarias de descendencia celular: • Eubacteria • Arqueo bacteria • Eucarionte

Respiración aeróbica

El metabolismo aerobio (respiración) surgió en la evolución después de que la fotosíntesis oxigénica, la forma más común de fotosíntesis, liberó a laatmósfera oxígeno, el cual había sido muy escaso hasta entonces. Inicialmente representó una forma de contrarrestar la toxicidad del oxígeno, más que una manera de aprovecharlo. Como la oxidación de la glucosa y otras sustancias libera mucha más energía que su utilización anaerobia por ejemplo, lafermentación, los seres aerobios pronto se convirtieron en los organismos dominantes en la Tierra.

El antepasado común de los organismos eucariontes (con células nucleadas) adquirió la capacidad de realizar el metabolismo aerobio integrando a una bacteria aerobia como orgánulopermanente, la mitocondria (teoría de la endosimbiosis).

Aerobiosis, es un proceso conocido como respiración celular, usa el oxígeno para oxidación del sustrato (por ejemplo azúcares y grasas para obtener energía).

Un buen ejemplo podría ser la oxidación de la glucosa (un monosacárido) en la respiración aeróbica.

C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP2

Dando alrededor de 2.880 kJmol-1.

El oxígeno es usado durante la oxidación de la glucosa y produce agua.

Reproducción sexual

Según la hipótesis fagotrófica, La pérdida de la pared celular que permito la fagocitosis, también podría haber permitido la reproducción sexual muy tempranamente en la historia de la evolución biológica, ya que no se tiene registros de que haya existido eucariontes primitivos asexuales. El citoesqueleto, los motores moleculares y el sistema de endomembranas también facilitan lareproducción sexual. Es asi como la reproducción sexual evolucionó hasta el proceso que es hoy, esto es, meiosis seguida de fertilización; y se producen gametos (el producto de la meiosis) en las eucariontes más primitivos que existen en la actualidad: los protistas.

Entre los protistas, la fusión de células está relativamente extendida; y la mayoría tienen también fusión nuclear y meiosis, mientras que otros, denominados agámicos, no las tienen, por ejemplo, el alga cercozoa Chlorarachnion y el haptophyta Reticulosphaera. A partir de ello se ha postulado que la fusión de células podría haberse desarrollado sin que el objetivo original fuese la reproducción sexual. Por ejemplo, los plasmodios, grandes células multinucledas que se producen entre los hongos mucilaginosos, tienen como objetivo la búsqueda del alimento. Una fusión nuclear accidental o un fallo en la mitosis harían un núcleo poliploide; por ello se cree que la meiosis podría haberse desarrollado como un mecanismo para reparar estos errores; ya que los organismos necesitan replicar su material genético de manera eficiente y fiable. De esta forma, podría haber habido originalmente una fase intermedia con fusión de células y meiosis pero sin fusión nuclear. Es así, como la necesidad de reparar los daños genéticos es una de las teorías principales que explican el origen de la reproducción sexual. Igualmente los individuos diploidespueden reparar una sección mutada de su ADN mediante la recombinación genética, ya que hay dos copias del gen en la célula, y se supone que una de ellas permanece sin daños. Por otro lado, una mutación en un individuo haploide tiene más probabilidad de persistir, ya que la maquinaria de reparación del ADN no tiene manera de saber cuál era la secuencia original sin daños.20La forma más primitiva de sexo podría haber sido un organismo con ADN dañado replicando una hebra sin dañar de un organismo similar para repararse a sí mismo.21

Otra teoría es que la reproducción sexual se originó a partir de elementos genéticos parasitarios egoístas que intercambian material genético (esto es: copias de su propio genoma) para transmitirse y propagarse. En algunos organismos, se ha demostrado que la reproducción sexual mejora la difusión de los elementos genéticos parasitarios (por ejemplo en la levadura, un hongo filamentoso).22 La conjugación bacteriana, una forma de intercambio genético que algunas fuentes describen como sexo, no es una forma de reproducción. Sin embargo, respalda la teoría del elemento genético egoísta, ya que se propaga mediante uno de esos "genes egoístas", el plásmido F.21

Una tercera teoría menos aceptada, dice que el sexo podría haber evolucionado como una forma de canibalismo. Un organismo primitivo se comió a otro pero, en lugar de digerirlo completamente, parte del ADN del organismo 'comido' se habría incorporado al organismo 'comedor'.21

http://www.slideshare.net/rafa_silva/innovaciones-biolgicas

http://www.creces.cl/new/index.asp?imat=%20%20%3E%20%203&tc=3&nc=5&art=1935

http://es.scribd.com/doc/16264428/innovacion-biologica

http://es.wikipedia.org/wiki/Organismo_aerobio

http://books.google.cl/books?id=gVvx46dJ9XQC&pg=PA97&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false

http://books.google.cl/books?id=RXmtpVxDZXQC&pg=PA147&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false

profepaulaedo.files.wordpress.com/2012/04/innovaciones-biologicas.ppt‎

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