La célula procariota.

Las células procariotas no tienen núcleo diferenciado y son de menor tamaño que las eucariotas. Son las eubacterias (bacterias verdaderas) y las arqueobacterias (procariotas más primitivos).
Partes:

• Membrana celular: Esta formada por una doble capa lipídica que contiene proteínas, rodea a la célula y la separa del medio, regula el paso de sustancias e interviene en procesos como la respiración celular.
• Poseen un cromosoma formado por una molécula cíclica de ADN, que se localiza en una zona del citoplasma llamada nucleoide; el resto del material celular se encuentra disperso por el citoplasma. Esta formado por el citosol y los ribosomas. 
• El citosol esta constituido por agua que contiene disueltos iones y moléculas como las proteínas
• Los ribosomas son unos orgánulos sin membrana en los que se sintetizan las proteínas. 

Algunas células procariotas tienen características especiales:

• Presentan una pared celular que rodea la membrana plasmática. la rigidez de la pared celular determina su forma y la sostiene
• En algunas células procariotas rodeando a la pared celular se encuentra una capsula compuesta principalmente por polisacáridos.Esta capsula se encarga de proteger a la célula de los ataques de los glóbulos blancos del animal al que han infectado.

Algunos grupos de bacterias fotosintéticas tienen un sistema de membranas que contiene pigmentos y encimas necesarios para la fotosíntesis. Algunas células procariotas poseen:

• Mesosomas: Invaginaciones de la membrana celular que intervienen en la división celular 
• Flagelo: Apéndices utilizados para el desplazamiento
• Pili: Estructuras filiformes localizadas en el exterior de la membrana que ayudan a estas bacterias a adherirse entre si o a células de diferente tipo.

Célula procariota y sus partes.

La célula

¿Que son las células?
La célula es el ser vivo mas pequeño existente en nuestro planeta y es la unidad funcional y estructural de los seres vivos. Existen dos tipos de células:
   - Células procariotas: estas son por ejemplo las bacterias o los hongos, son de menor tamaño que las eucariotas y no poseen un núcleo diferenciado.

Células procariotas: Bacterias.

   - Células eucariotas: es aquella que forma la unidad estructural y funcional de los seres vivos, es de mayor tamaño que las procariotas y poseen un núcleo diferenciado, existen dos tipos de células eucariotas: animal y vejetal.

                                                           Célula eucariota animal.

Otras "teorías" sobre los orígenes de la vida.

-Teoría de la generación espontánea:
Durante muchos siglos se creyó que los seres vivos surgían espontáneamente de la materia orgánica en descomposición, es decir que aparecían repentinamente sin motivo aparente alguno. Estas creencias se basaban en observaciones cotidianas: gusanos que nacen del fango, insectos de la carne en descomposición, ratones de estercoleros...

-Teoría de la panspermia:
La teoría de la panspermia, en el siglo XIX, afirmaba que diminutas formas de vida, escapadas de algún planeta, se desplazaron a la deriva en el espacio inoculando la vida en distintas partes de la galaxia. Hoy sabemos que la radiación en el espacio es tan grande que aquellos pequeños organismos hubieran muerto antes de terminar el viaje.
Una actualización de esta teoría postula que la vida fue sembrada en la tierra, y quizás en otros planetas, por seres inteligentes que procedían de otros sistemas solares con un grado de evolución muy adelantado respecto al nuestro. Por esta razón disponían de sistemas para evitar ser afectados por las radiaciones en su viaje por el espacio.

Según la teoría de la panspermia la vida pudo haber

llegado a la tierra a través de un meteorito.

Videos sobre los orígenes de la vida

Aquí os dejo un video sobre los orígenes de la vida en la tierra, lo he cortado, por que era muy largo. Espero que os guste.

Pruebas que apoyan la teoría endosimbiótica

Las pruebas que apoyan esta teoría son:

-         Las mitocondrias y los cloroplastos poseen su propio material genético, un cromosoma circular, y ribosomas, semejantes a los procariotas.

-          Las mitocondrias y los cloroplastos son capaces de realizar la expresión génica y la síntesis proteica a una escala limitada.

-         Las mitocondrias y los cloroplastos tienen doble membrana, una seria de la procariota antecesor y la otra de la vesícula de fagocitosis que la introdujo en la célula eucariota primitiva.

-         Las mitocondrias y los cloroplastos pueden ser destruidos por antibióticos que matan bacterias pero no células eucariotas.

           -    Se han encontrado microtúbulos en algunas especies de espiroquetas. 

                                                            Mitocondria.

Cloroplasto.

Aparición de la celula eucariota: La teoría endosimbiotica.

La célula eucariota nació por endosimbiosis. La teoría endosimbiotica plantea que las células eucariotas evolucionaron a partir de las procariotas por incorporación de unos organismos en otros. Según esta teoría mitocondrias, cloroplastos, centríolos, cilios y flagelos surgieron de la simbiosis entre a célula antecesora de los eucariotas y otros procariotas.

- Los cloroplastos provienen de antiguas cianobacterias que aportaron la capacidad de realizar la fotosíntesis y formar biomoléculas y sales minerales.

- Las mitocondrias evolucionaron a partir de proteobacterias que quedaron dentro de la primitiva célula eucariota y proporcionaron la capacidad de respirar aeróbicamente.

- Cilios y flagelos son interpretados como derivados de ciertas bacterias semejantes a las actuales espiroquetas.

celula eucariota vejetal.

celula eucariota animal.

La aparición del oxígeno

Hace unos 2 000 millones de años la tierra sufrió su primera crisis ecológica: el aumento de oxigeno atmosférico. Un grupo de bacterias, las cianobacterias, desarrollaron la capacidad de obtener  cationes de hidrogeno del agua mediante la fotosíntesis oxigénica, con lo cual se liberaba un producto muy toxico: el oxigeno.

 Al principio el oxigeno reacciono con los minerales, las sales y el hierro originando compuestos oxidados. Cuando el oxigeno no pudo ser retirado por reacción con estas sustancias aumento su concentración en el agua y, después, en la atmósfera, así comenzó a formarse una capa de ozono que filtraba los rallos ultravioleta del Sol, los cuales pueden reaccionar con los ácidos nucleicos matando las células de esta forma se abría la puerta a la colonización del medio terrestre.

 Por otro lado, algunas de estas cianobacterias desarrollaron la capacidad de utilizar el oxigeno. Acababa de nacer la respiración aeróbica, de este modo lograban obtener mucha mas energía que a través de la fermentación, al tiempo que evitaban el riesgo de oxidación producido por el oxigeno.

Anabaena sp. Es una cianofícea que produce oxígeno, pero solo

puede tolerar bajas concentraciones de el por que le resulta tóxico.

Las primeras células

Algunas de las primitivas biomoléculas eran hidrocarburos los cuales pudieron unirse al grupo de los fosfatos y dar lugar a moléculas capaces de asociarse en pequeñas esferas huecas (vesículas). Al formarse un cierto numero de estas pudieron albergar en su interior moléculas autorreplicantes y aumentar la estabilidad, de esta forma nacieron los primeros metabolismos.

Con el tiempo estas esferas huecas o vesículas desarrollaron la capacidad de multiplicarse por división. En ciertos casos debieron juntarse hiperciclos y moléculas autorreplicantes en las mismas vesículas provocando el nacimiento de las primeras células procariotas.

Las primeras células fueron heterótrofas. Obtenían la energía necesaria para realizar sus funciones vitales descomponiendo compuestos orgánicos. De este proceso obtenían ATP y producían moléculas residuales como alcoholes y ácidos que excretaban al exterior.

Con el tiempo aparecieron organismos capaces de descomponer los productos residuales y obtener su propia materia y energía. De esta forma se establecieron cadenas en las que los productos excretados por unos eran usados por otros. Todo esto trajo como consecuencia que los nutrientes se fueran agotando y surgiera una primitiva competencia por los recursos.       

Algunos de esos primeros organismos bacterianos desarrollaron la capacidad de usar la energía del flujo de electrones asociados al intercambio de H+ para sintetizar nuevas moléculas, con lo cual solucionaron el problema de la falta de nutrientes. Otros, en cambio, desarrollaron la capacidad reutilizar la luz. Acababa de nacer la fotosíntesis. Aunque de momento no desprendía oxigeno, ya que obtenían hidrogeno de otras sustancias.

Celulas procariotas.

La historia de la vida

-Enfriamiento de la tierra.

la tierra se formo hace unos 4600 millones de años. Durante los primeros millones de años fue una bola de lava líquida debido a la energía liberada por el impacto de los meteoritos; y el agua estaba tan caliente que se encontraba en forma gaseosa en lo alto de la atmósfera.

Hace unos 3900 millones de años la tierra comenzó a enfriarse y se formo una primitiva corteza de roca, lo cual acelero el enfriamiento de la atmósfera. El resultado fue que el agua de la atmósfera se condensó y cayó en forma de lluvia lo cual acelero el proceso de enfriamiento del planeta. Esto se debió a que cada vez que el agua liquida alcanzaba la superficie caliente, era calentada hasta la evaporación, de modo que cada vez que una molécula de agua se transformaba en vapor, se llevaba calor de la geosfera con ella.

-La evolución prebiótica.

La atmósfera de la tierra primitiva  carecía de oxigeno, sin embargo contenía grandes cantidades de dióxido de carbono (CO₂), amoniaco (NH₃), metano (CH₄) y sulfuro de hidrógeno (H₂S). Según se piensa, estos gases junto a los fosfatos disueltos en el agua reaccionaron entre sí y originaron las biomoléculas orgánicas utilizando como fuente de energía los rayos, la radiación ultravioleta y el calor geotérmico.

Algunas de las primeras biomoléculas debieron ser capaces de introducir cierto orden de modo que surgieron  las primeras reacciones cíclicas automantenidas.

Después de varios ciclos debieron acoplarse formando  hiperciclos, lo cual mantendría una serie de reacciones complementarias que habrían acabado evolucionando hasta el metabolismo complejo de las células.

El paso siguiente en la evolución pudo ser la aparición de polímeros, algunos de los cuales adquirieron la capacidad de hacer copias de si mismos. Se piensa que las primeras moléculas de esta índole fueron polímeros fosfatados, los cuales acabaron dando lugar al ARN. Más tarde esta molécula fue sustituida por el ADN.

El ADN es demasiado débil para soportar las condiciones que se supone existía en aquellos primeros momentos, por tanto se considera mas factible que se formaran cadenas fosfatadas más resistentes químicamente como paso previo.

Estas moléculas autorreplicantes no se copiarían a si mismas con total fidelidad; los errores en la copia serian equivalentes a mutaciones y habrían provocado el aumento de la diversidad de estas moléculas. Sobre esta diversidad pudo comenzar una primitiva selección natural: así comenzó la evolución biológica.

Áreas de investigación

La biología abarca un amplio espacio de campos de estudio que se tratan de manera independiente, sin embargo todas juntas tienen un único objetivo, que es estudiar la vida. Esta se estudia a escala atómica y molecular en biología molecular, en bioquímica y en genética molecular; a escala celular, se estudia en biología celular, y a escala pluricelular se estudia en fisiología, anatomía e histología y por ultimo a escala de los organismos a nivel individual en biología del desarrollo.

La genética trata el funcionamiento de la herencia de los genes de padres a hijos, la etología trata el comportamiento de los grupos, la genética de poblaciones observa y analiza una población entera y la genética sistemática trata los linajes entre especies, la examinación de las poblaciones interdependientes y sus hábitats corresponden a la ecología y la biología evolutiva. En la actualidad existe un nuevo campo de investigación denominado astrobiología o xenobiología que estudia la posibilidad de la vida más allá de la Tierra.