biología molecular y celular 2015-I

1. ORIGEN DE LA VIDA Y
EVOLUCION DE LA CELULA
DRA. GLORIA CHUMPITAZ ANCHIRAICO

2. INTRODUCCIÓN

3. INTRODUCCIÓN
 La biología es la ciencia que estudia la vida.
 Su campo es amplio y se encarga de estudiar los grupos de seres vivos desde
diferentes puntos de vista: por su forma y estructura ,uniones,
comportamiento, desarrollo y por las relaciones que establece con su
hábitat.
 La palabra biología fue acuñada hace mas de 200 años.
 Antes del siglo IX no existían las ciencias biológicas, tal como las conocemos
hoy.
 Existía la medicina y la historia natural.

4. BIOLOGÍA
 La palabra “biología“ fue acuñada hace poco mas de 200 años.
 Se le atribuye a los naturalistas:
 Treviranus ,Monet,Chevalier de Lamarck.
 Sin embargo. Algunos historiadores de la ciencia piensan Lamarck tomó el
nombre biología de Treviranus.
 La biología y la medicina están íntimamente ligadas. Por ejemplo conocer
algunos microorganismos ha permitido elaborar antibióticos.

5. BIOLOGIA MOLECULAR
 La Biología Molecular es la disciplina científica que tiene como objetivo el
estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto
de vista molecular.
 Dentro del Proyecto Genoma Humano puede encontrarse la siguiente
definición sobre la Biología Molecular: El estudio de la estructura, función y
composición de las moléculas biológicamente importantes
 Esta área está relacionada con otros campos de la Biología y la Química,
particularmente Genética y Bioquímica.
 La biología molecular concierne principalmente al entendimiento de las
interacciones de los diferentes sistemas de la célula, lo que incluye
muchísimas relaciones, entre ellas las del ADN con el ARN, la síntesis de
proteínas, el metabolismo, y el cómo todas esas interacciones son reguladas
para conseguir un correcto funcionamiento de la célula.

6. BIOLOGIA MOLECULAR
 La biología molecular es el estudio de la biología a nivel molecular. El campo
se solapa con otras áreas de la biología, en particular con la genética y la
bioquímica. La biología molecular trata principalmente de comprender las
interacciones entre varios sistemas de una célula, incluyendo la interrelación
de la síntesis de proteínas de ADN y ARN y del aprendizaje de cómo se regulan
estas interacciones.

7. DIFERENCIACIÓN CELULAR
 La diferenciación celular crea
nuevos tipos de células

8. ESTRUCTURAS Y SISTEMAS
 Un sistema biológico (o sistema orgánico) es un conjunto de órganos y
estructuras similares que trabajan en conjunto para cumplir alguna función
fisiológica en un ser vivo.
 Los sistemas son un nivel de organización biológico, entre el nivel de órgano
y el de aparato, que está constituido por la concurrencia funcional de varios
sistemas.

9. ESTRUCTURAS Y SISTEMAS

10. SISTEMA AUTOPOIETICO
 Según Maturana y Varela son autopoiéticos los sistemas que presentan una
red de procesos u operaciones (que lo define como tal y lo hace distinguible
de los demás sistemas), y que pueden crear o destruir elementos del mismo
sistema, como respuesta a las perturbaciones del medio.
 Aunque el sistema cambie estructuralmente, dicha red permanece invariante
durante toda su existencia, manteniendo la identidad de este. Los seres vivos
son en particular sistemas autopoiéticos moleculares, y que están vivos sólo
mientras están en autopoiesis. (biología del fenómeno social p5).
 Los seres vivos son redes de producciones moleculares en las que las
moléculas producidas generan con sus interacciones la misma red que las
produce.

11. SISTEMA AUTOPOIETICO
 Para Maturana, la autopoiesis es la propiedad básica de los seres vivos puesto
que son sistemas determinados en su estructura, es decir, son sistemas tales
que cuando algo externo incide sobre ellos, los efectos dependen de ellos
mismos, de su estructura en ese instante, y no de lo externo. Los seres vivos
son autónomos, en los que su autonomía se da en su auto-referencia y son
sistemas cerrados en su dinámica de constitución como sistemas en continua
producción de sí mismos

12. SISTEMA AUTOPOIETICO
 La muerte de un ser vivo por ejemplo puede ser considerada como la
disrupción de la autopoiesis ya que la muerte puede resultar de mecanismos
de la dinámica interna o mecanismos interruptores de origen externo. En
cualquiera de los dos casos, el sistema autopoiético no puede compensar más
los efectos de esos mecanismos; lo apropiado es que sí los pueda compensar.
 Este enfoque de Maturana es sistémico, pues explica los sistemas vivos en
términos de relaciones y no de propiedades de sus componentes.

13. HETERÓTROFOS-AUTÓTROFOS
 Distintas estrategias energéticas.
 Los heterótrofos incorporan moléculas orgánicas del ambiente exterior de las
que degradan para obtener energía y componentes para su estructura.
 Los organismos autótrofos son capaces de sintetizar moléculas orgánicas ricas
en energía a partir de sustancias inorgánicas simples, y por lo tanto no
requieren moléculas orgánicas del exterior.

14. AUTÓTROFOS

15. HETERÓTROFOS

16. TEORÍA CELULAR
LA CÉLULA ES CONSIDERADA LA UNIDAD:
 Anatómica: Mínima porción física de vida.
 Fisiológica: Cumple funciones vitales.
 Hereditaria: Porta consigo la información genética.
 Patológica: Portadora de información anómala.
 Evolutiva: Cambiante con los miles de años.

17. TEORÍA CELULAR
 A principios del siglo XIX se realizaron varios descubrimientos acerca de los
tejidos vegetales y animales que llevaron finalmente al botánico M. Schleiden
y al zoólogo T. Scwann a formular la teoría celular de manera más definida
 Estudios posteriores permitieron llegar a la versión moderna de la teoría
celular , que afirma:
 Las células constituyen las unidades morfológicas y
fisiológicas de todos los organismos vivos.
 Las células se originan únicamente a partir de otras
células (R. Virchow) y su continuidad se mantiene a
través del material genético.
 La unidad más pequeña de la vida es la célula

18. DOS TIPOS DE CELULAS:PROCARIOTAS Y
EUCARIOTAS
LA TEORIA CELULAR AFIRMA QUE:
 Todos los organismos vivos están compuestos por una o mas células.
 Las reacciones químicas de un organismo vivo ,incluyendo los procesos que
liberan energía y las reacciones biosintéticas, ocurren dentro de las células.
 Las células se originan de otras células,
 Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los que
son parte.

19. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
 En las células procariontes, el material genético es una molécula grande y
circular de DNA, con proteínas débilmente asociadas ,que se ubica en una
región definida (nucleoide).
 En las células eucariontes, el DNA es lineal y está fuertemente unido a las
proteínas. Lo rodea una membrana doble, la envoltura nuclear que los
separa del resto de la célula.

20. CÉLULA PROCARIOTA
 La palabra procariota viene del griego ('pro' = previo a, ‘karyon = núcleo) y
significa pre-núcleo. Los miembros del mundo procariota constituyen un
grupo heterogéneo de organismos unicelulares muy pequeños, incluyendo a
las eubacterias (donde se encuentran la mayoría de las bacterias) y las
archaeas (archaeabacteria).
 Una típica célula procariota está constituida por las siguientes estructuras
principales: pared celular, membrana citoplasmática, ribosomas, inclusiones
y nucleoide.
 La pared celular está formada por un complejo molecular denominado
péptidoglucano (mureína).
 Las células procariotas son generalmente mucho más pequeñas y más
simples que las Eucariotas.

22. CELULA EUCARIOTA
 El término eucariota hace referencia a núcleo verdadero (del griego: 'eu' =
buen, 'karyon = núcleo). Los organismos eucariotas incluyen algas, protozoos,
hongos, plantas superiores, y animales. Este grupo de organismos posee un
aparato mitótico, que son estructuras celulares que participan de un tipo de
división nuclear denominada mitosis; tal como innumerables organelas
responsables de funciones específicas, incluyendo mitocondrias, retículo
endoplasmático, y cloroplastos.
 El núcleo está rodeado por una doble membrana (carioteca).
 La célula eucariota es típicamente mayor y estructuralmente más compleja
que la célula procariota.

24. DIFERENCIAS

25. DE LO UNICELULAR A LO
MULTICELULAR
 Según el registro fósil os primeros organismos aparecieron hace 750 millones
de años.
 Se considera que los principales grupos de multicelulares, evolucionaron a
partir de diferentes eucariotas unicelulares.
 Las células de los organismos multicelulares difieren de los eucariotas
unicelulares en que cada tipo se especializa y lleva a cabo una función
determinada.

26. CÉLULAS COMO MODELOS
EXPERIMENTALES
 La evolución de las actuales células de un ancestro común tiene importantes
implicaciones para la biología celular y molecular como una ciencia
experimental.
 Debido a las propiedades fundamentales de todas las células se han
conservado durante la evolución, los principios básicos que aprendió de los
experimentos realizados con un tipo de células son generalmente aplicables
a otras células.

27.  Por otro lado, debido a la diversidad de la actual células, muchos tipos de
experimentos pueden ser llevados a cabo fácilmente con un tipo de célula
que con otro.
 Diferentes tipos de células y organismos son comúnmente utilizados como
modelos experimentales para estudiar diversos aspectos de la biología celular
y molecular.
CÉLULAS COMO MODELOS
EXPERIMENTALES

28. LEVADURAS E. COLI
CÉLULAS COMO MODELOS
EXPERIMENTALES

29. Las células
embrionarias
Son capaces de
Transformar
sus
Características
Estructurales
y Funcionales
Estímulos
Bajo la presencia
de determinados
Especializadas
Para ser
Potencial
Inicial
Perdiendo su
Determinación
Proceso
llamado

30. Los factores
determinantes
Diferenciación
celular
Determinantes
Citoplasmáticos
localizados
De la
Moléculas
son
Conocidas como

31. En el cigoto
Los organelos
y moléculas
Distribuidos
No homegénea
Al dividirse genera
Células
Composición
citoplasmática
Con distinta
Lo que contribuye a una
Primera etapa
En la generación de
Células diferentes
están
En forma

32. ES DECIR…
 Las células hijas del cigoto no son idénticas entre sí. Las diferencias
citoplasmáticas entre ellas (blastómeros), determinan diferentes patrones de
expresión génica y cada célula queda entonces confinada a una trayectoria
específica del desarrollo.

33. ASÍ…
Los determinantes
citoplasmáticos
localizados
Primera señal Diferenciación
Desarrollo
Constituyen la de
Durante el
Que son
complementadas con
Procesos
Células
vecinas
Relacionados con la interacción dePor ejemplo
La inducción
Que ocurre cuando
2 células fenotipo
De distinto
contacto
toman

34. COMENTARIOS FINALES
 La arquitectura interna de las células y las vías metabólicas centrales son
similares en todas las plantas, animales y microorganismos eucariontes
unicelulares.
 Todas las células eucariotas contienen un núcleo limitado por membrana y
numerosas organelas en el citosol.
 Los procariontes tienen un solo compartimiento limitado por membrana.
 La organela mas grande de una célula eucarionte suele ser el núcleo, que
contiene la mayoría del DNA celular.
 Las levaduras-hongos unicelulares-se utilizan con frecuencia en los estudios
de la división celular. Son eucariontes; pero pequeños, simples, de
reproducción rápida y fácil manipulación experimental.

35. COMENTARIOS FINALES
 Las células son unidades básicas de la vida. Se considera que todas las células
actuales evolucionaron a partir de una célula ancestral que existió hace mas
de 3,000 millones de años.
 Todas las células contienen DNA como depósito de la información genética y
lo utilizan como guía para la síntesis de moléculas de RNA y de proteínas.
 Las células vivas actuales mas simples son procariotes, carecen de núcleo y
otros orgánulos.
 El núcleo es el orgánulo mas importante de las células vegetales y animales.
 La comparación de la secuencia del genoma revela la herencia común de la
vida.