Eucariotas (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 1º curso
Asignatura Biologia
Año del apunte 2015
Páginas 8
Fecha de subida 29/04/2016
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ORGANISMOS EUCARIOTAS La diferencia fundamental entre bacterias y eucariotas es la organización celular. Son tipos de célula totalmente diferentes. La célula eucariota tiene unos compartimentos que le permiten hacer funciones que antes no se podían hacer.
Características generales de eucariotas:          La pared celular contiene polisacáridos diferentes al peptidoglucano Material genético envuelto por una membrana Más de un cromosoma División celular por mitosis El citoplasma compartimentado por orgánulos delimitados por membranas con funciones específicas.
ADN en orgánulos (mitocondrias y cloroplastos) Sistema de microtúbulos (citoesqueleto) Funciones de fagocitosis y pinocitosis (Digestión intracelular) Reproducción sexual y asexual Diferencias con Procariotas:    La diferencia más importante con los procariotas es que tienen muchos orgánulos como envoltura nuclear con muchos ribosomas y vesículas digestivas.
Flexibilidad gracias a la pérdida de la pared celular. Pueden adoptar muchas formas diferentes. Plegamientos de la membrana para aumentar la superficie.
Aparición del citoesqueleto. Permite la división mitótica, distribución de cromosomas a las células hijas y movimiento de material dentro de la célula.
  ADN asociado a proteínas (histonas) y estructurado en numerosos cromosomas.
División celular por mitosis y formación de gametos por reproducción sexual por meiosis.
Aparición de envoltura nuclear. Núcleo verdadero.
Protistas No es un grupo taxonómico ni monofilético. Agrupa todos los eucariotas que no son hongos, plantas ni animales. Aportan mucha información sobre los primeros pasos de la evolución de los eucariotas.
Son los eucariotas más sencillos (también algunos pluricelulares).
La mayoría son unicelulares. Otros pluricelulares de gran tamaño. Viven en ambientes acuáticos, marinos, agua dulce o líquidos corporales. Algunos son patógenos.
Es el grupo con más diversidad nutricional de todos los eucariotas: - Protozoos Algas Órganos del movimiento.
Algunos son completamente inmóviles.
Movimiento ameboideo por pseudópodos (extensiones de la masa corporal) Cilios: orgánulos en forma de pelo que se mueven de forma coordinada para que avance la célula.
Flagelos: es una extensión del citoplasma, diferente de procariotas.
Función de las vesículas.
A medida que el tamaño aumenta disminuye la relación superficie/volumen de algunas células.
La necesidad de aumentar la superficie de membrana para intercambiar materia hace aparecer las vesículas.
- Vacuolas contráctiles: organismos que viven en un medio hipotónico, la vacuola sirve para expulsar el agua que ente en la célula.
Vacuola alimentaria: se forman al englobar alimento sólido donde es digerido.
Vesículas más pequeñas con alimento digerido se desprenden y entran al citoplasma.
A través de la membrana liberan el material digerido a toda la célula.
Protozoos o o o o o o o Todos son eucariotas, unicelulares y microscópicos.
Viven en ambientes marinos, agua dulce, suelos y también pueden ser parásitos.
La mayoría son heterótrofos y obtienen los nutrientes captando moléculas del medio u otras células.
Muchas especies forman parte del zooplancton.
Parásitos con ciclos de vida complejos.
Causantes de males graves: malaria Todos se pueden reproducir asexualmente por fusión binaria y solo algunas especies tienen reproducción sexual por conjugación.
Diplomonadas.
Protistas muy pequeños. Heterótrofos y sin mitocondrias, pero con dos núcleos. Una de las primeras ramas en la evolución de eucariotas.
La especie más conocida como parásito intestinal es Giardia intestinalis, flagelado.
Euglenidos Presentan especies autótrofas y heterótrofas. El género más conocido es Euglena que da nombre al grupo. Hacen fotosíntesis si tienen compuestos orgánicos en el medio.
En la oscuridad pierden pigmentos y se alimentan de materia orgánica. Con luz pueden re sintetizar el pigmento.
Polímero de reserva es el paramil, exclusivo de este grupo. Las euglenas no tienen pared celular pero debajo de la membrana tienen una capa proteica flexible. Se reproducen de forma asexual por división longitudinal.
Quinetoplastidios Tienen una mitocondria grande con ADN bien organizado, el cinetoplasto.
Pueden ser consumidores de procariotas o parásitos. Viven en aguas dulces y en ecosistemas marinos.
Especie patógena más conocida es Tripanosoma, causante del mal de sueño y transmitida por la mosca tse-tse africana. Causante también del mal de Chagas que produce insuficiencia cardiaca.
Dinoflagelados Organismos autótrofos o heterótrofos. Características intermedias entre plantas y animales, suelen tener dos flagelos. Componentes importantes del fitoplancton. Son organismos que están en la base de la pirámide trófica alimentaria de las aguas y son productores primarios de materia orgánica y de algunas neurotoxinas (mareas rojas).
Forman estas mareas porque tienen coloración roja. En las zonas más tropicales de los océanos están barajados con el plancton y el fitoplancton. Están ahí de manera permanente.
Los peces pueden acabar consumiendo ese plancton de manera que toda la masa del pez puede estar impregnada de neurotoxinas. Dinoflagelados viven en zonas de temperatura alta.
La célula suele estar envuelta en placas de celulosa (tecas) Apicomplexos Se caracterizan por tener un complejo apical en un extremo para invadir el tejido de células huéspedes. No tienen cilios ni flagelos. Forman quistas.
Son todos endoparásitos. Tienen un ciclo de vida complejo con esporas y reproducción sexual.
Tienen estrategias adaptadas a células huéspedes, de manera que todas las proteínas que pueden estar en el exterior que nuestra célula intenta detectar y eliminar, el parásito ya fabrica otra. Malaria – efectos devastadores. Toxoplasmas  contaminan el medio ambiente, llegan normalmente de la carne que comemos. No tiene efecto negativo en la vida cotidiana, solo afecta a las mujeres embarazadas, al feto.
Ciliados - - Viven en medios acuáticos y marinos Son de vida libre y parásitos Reproducción asexual por bipartición y por conjugación, organismos que cuando se encuentran intercambian sus núcleos, de esta forma puede haber organismos que tienen varios núcleos – macronúcleo (función metabólica, desarrollo) o micronúcleo (reproducción sexual).
Una de las especies más conocidas es el paramecio Sistema de defensa particular – tricosists (se expulsan como un dardo) Todos tienen cilios La mayoría son heterótrofos.
ALGAS Tradicionalmente se han confundido con plantas, no son plantas sino protistas. Tienen cloroplastos  pigmentos fotosintéticos.
De hecho, son reales precursores de las plantas y son casi todas acuáticas, de vida libre y tienen un papel muy importante en el ciclo de la materia, porque forman base de la pirámide trófica de la que se alimentan organismos marinos.
Son importantes de la incorporación del oxígeno a la tierra – 30-50%. Son fijadoras de Co2 atmosférico.
Diatomeas.
Ocupan la base de la pirámide trófica. Son autótrofos unicelulares, sin flagelos y tienen dos coberturas externas construidas con una proteína con sílice (tecas).
Esta sílice se utiliza para muchas cosas a nivel industrial como filtración. Tienen reproducción sexual y asexual. Formas y deformaciones especiales.
Phaeophyta (algas paras) Son protistas más grandes que existen, pluricelulares. Pueden tener metros de longitud. Su hábitat son costas rugosas o zonas marinas frías. El color pardo se debe al carotenoide Ficoxantina. Tienen un tallo similar a una planta, pero los tejidos no son tan complejos. Estos organismos no tienen tejidos sino estructuras parecidas.
Muchas de estas algas tienen pared o estructura protectora formada por polisacáridos que luego se utiliza en la industria agroalimentaria como los gelificantes que sirven para gelificar los alimentos y darles consistencia.
Fuccus o Laminaria son los más conocidos.
Clorophyta (Algas verdes) Precursoras reales de los vegetales superiores. Son algas que hacen fotosíntesis, tienen clorofilas similares a las plantas, algunas especies pueden ser pluricelulares y otras son unicelulares y son de color verde gracias a la clorofila. La mayoría son microscópicas.
Las algas verdes tienen una importancia industrial bastante grande, se trabaja mucho sobre su cultivo porque pueden ser base de biocombustibles que no implican la utilización de combustibles fósiles. Se podrán utilizar algas verdes como combustible similar al petróleo.
La ventaja de utilizar las algas en vez del petróleo es que el CO2 que liberan las algas va a ser el mismo que utilizarán las otras algas para hacer la fotosíntesis. La cantidad neta no sobrepasa los límites de CO2. Se utilizan las Chlorella que crecen bastante lento y tienen alto índice de contaminación por lo que resulta ser una desventaja. Para evitarlo se intenta crear algas genéticamente modificadas.
Evolución Cambios a nivel genético a lo largo del tiempo.
Maltus – creía que había factores que limitaban a las poblaciones (deficiencia de alimentos para reducir la población) Cuvier – se fijó en los estratos de la tierra y encontró fósiles diferentes. Línea de catastrofismo.
Lamarck – uso y desuso. Herencia de caracteres obtenidos. Las jirafas han estirado el cuello durante toda su vida y lo han pasado a sus hijos. Una característica que uno desarrolla durante toda la vida se la pasa a sus descendientes Darwin ¡) Evolución biológica – ancestro común para todas las especies ii) Selección natural – característica dentro de la especie que le favorece la supervivencia y reproducción la cual pasa a sus descendientes.
Darwin puso un árbol cuya base es el ancestro común y las ramas son las diferentes especies.
1 - Si hay mucha población en un mismo ambiente y hay una sobrepoblación, se va a generar una lucha entre dos poblaciones en la cual va a sobrevivir solo una.
2 - Va a sobrevivir la población que tiene más ventajas para sobrevivir y reproducirse 3 – esa característica se va a cumular dentro de esa población Principio de coevolución. Hipótesis de la reina roja – cuando hay dos especies que se influyen para evolucionar y seguir viviendo. P.e. uno depende de otro, bacteria y virus.
Presa y depredador – ambos quieren sobrevivir, uno depende del otro para sobrevivir.
Árbol filogenético – hipótesis de cómo pueden estar organizadas las diferentes especies.
Árbol genético-molecular. Más detallado, hay algunos genes que se consideran “relojes moleculares”. Se sabe que cada 50 millones de años ocurre un cambio, estudiando ese cambio podemos saber cuándo se separan las especies. P.e. cambia una A por una G cada 50 millones de años. Ese carbol es mucho más complejo y detallado.
Árbol filogenético para las bacterias, eucaria y arqueas con el antepasado común a las 3.
Pruebas y evidencias de la eovolución.1 1. Fósiles – evidencia paleontológica. Los fósiles nos dan información sobre diferentes estratos, también si hay especies diferentes, si evolucionaron de forma igual. En diferentes estratos podemos ver que un mismo animal en el estrato más bajo tenía 4 dedos y dientes pequeños, pero cuando la superficie empezó a ser más dura adquirió un solo dedo y los dientes más largos. El caballo que tenemos hoy en día es evidencia de que hemos pasado de un animal más pequeño a mucho más grandes.
2. Evidencias anatómicas – estructuras que son muy parecidas porque tienen el antepasado común, aunque la función puede ser diferente. P.e. murciélago, delfín, caballo, mono. Tienen la disposición de huesos de forma igual, aunque las funciones sean distintas. En fase embrionaria esta característica esta – estructuras homólogas.
3. Evidencias geográficas – cuando hay especies con un parentesco similar se encuentran en la misma región, pero cuando vemos nichos alejados las especies son distintas, p.e.
las islas. P.e. los canguros en Australia son típicos de esa región. Las ardillas de Australia y estados unidos son muy parecidas, pero en realidad no tienen nada que ver, solo que tienen el mismo medio, pero el antepasado no es común, una viene de marsupiales y otra de otra especie.
4. Evidencia genéticas y moleculares – cuanta mayor diferencia más separadas van a estar las especies entre ellas.
Mecanismos de la evolución.
Mutación – cambios aleatorios en el ADN. Aumentan la variabilidad, pueden ser ventajosas o malas.
Para que haya evolución a partir de mutaciones tiene que haber millones de mutaciones.
P.e. anemia falciforme, que solo por cambiar un aminoácido cambia de forma. La hemoglobina cambia totalmente. Hay población heterocigoto para esa enfermedad, que tiene hemacias redonda y hemacias de forma de media luna, no les afecta en nada. Las personas que son heterocigotos son resistentes a la malaria, las bacterias no pueden sobrevivir en las condiciones con anemia falciforme por tanto el número de personas heterocigóticas ha ido en aumento.
Flujo genético. Traslado de genes de una población a otra. Aumenta muchísimo la variabilidad.
Puede haber genes de zonas distintas pero muy parecidos. Conseguimos que poblaciones diferentes tengas características muy similares.
Transferencia horizontal de genes. También es un flujo genético, pero en bacterias.
Hay bacterias resistentes a antibióticos.
Deriva génica – son cambios aleatorios en las frecuencias génicas. Es rápida y drástica, no hay vuelta atrás.” Cuello de botella” ha pasado algo para que haya menos población amarilla y más roja, perdiendo características buenas o malas. P.e. elefantes marinos, el hombre los mata y al quedar 20 solo ven que las características de los 20 son muy parecidas porque hay genes que se han perdido y no se van a poder recuperar. Deriva génica disminuye la variabilidad dentro de una población.
Selección natural.
Hay determinadas especies que tienen determinadas características que les son favorables para sobrevivir, reproducirse y pasar esa ventaja a sus descendientes. P.e. antes de la revolución industrial los árboles eran blancos y solo se conocía un tipo de polillas negras.
Después de la revolución industrial se dieron cuenta de que hay polillas blancas. Al cambiar las características del ambiente, una característica de las polillas era más ventajosa que la de la otra (ambas poblaciones estaban presentes antes y después).
Preguntas: 1. ¿La selección natural es solo una cuestión el azar? No, depende de la característica de cada especie y de las ventajas que tenga. Si una especie no se extingue es a cambio de que se extinga otra (por el color de las polillas).
2. ¿Cuáles son las 2 características principales de todas las poblaciones a las diferentes especies que hacen posible la selección natural? 1. Va a sobrevivir la población que tiene más ventajas para sobrevivir y reproducirse 2. Esa característica se va a acumular dentro de esa población 3. Cómo es que hay tantas razas de perros tan diferentes, y en cambio los lobos son tan similares entre ellos) El hombre ha influido en la variabilidad de los perros, selección artificial (cruzando distintas especies de perros). El lobo es el antecesor común.
4. Lamarck era un evolucionista precursor de Darwin; ¿cuál es la diferencia más conocida de sus teorías respecto a las de Darwin? Para Lamarck no había extinción de especies sin embargo para Darwin sí. Para Darwin hay selección natural y para Lamarck uso y desuso (no hay herencia, solo adaptación al medio).
5. ¿Hasta qué punto los humanos están exentos de la selección natural en la sociedad actual? Hasta que se genere una sobrepoblación y una lucha de especies.
6. Comente un ejemplo de camuflaje en alguna especie animal. Los camaleones.
No generaciones = tf – ti g tf – tiempo final ti – tiempo inicial g – tiempo de generación ...