Danae Tapia
Bióloga Mención RR.NN y Medio
Ambiente
• El Origen de la célula
• ¿Qué es la vida?
• ¿Cuándo comenzó?
• Hace aproximadamente
15.000 y 14.000 millones
de años se genero una gran
explosión que dio origen al
universo.
Nucleosíntesis
• 1. Big bang nucleosíntesis o nucleosíntesis primordial.
• Ocurre aprox. a 1 minuto del Big bang una vez que el
enfriamiento del universo ha sido suficiente como para que las
partículas elementales (protones, electrones, neutrones) existan
en forma estable y den orígen a algunos elementos como
Hidrógeno, su isótopo Deuterium, Helio (3He y 4He), Litio (7Li) y
Be. A los 3 minutos del Big bang el universo está ya
demasiado frío como para que se formen más elementos.
• 2. Nucleosíntesis estelar. La formación de elementos pesados
(por fusión nuclear) que ocurre en las estrellas y es responsable
de la formación de los elementos entre el Litio y el Fierro.
• 3. Nucleosíntesis en Supernovas. Responsable de la formación
de elementos más pesados que el Fierro
• Hace unos 4.500 m. a se formo el sistema solar y la tierra
• Cerca de los 3.800 m.a se formo la corteza solida de la tierra,
la atmosfera, océanos y mares.
• Hace unos 3.500 m.a se origino la vida en la tierra
• A.I Oparin (1894- 1980) y J.B Haldane (1892 – 1964)
Había poco oxigeno libre presente
Los 4 elementos que componen el 95% de los tejidos vivos
estaban disponibles en la atmósfera o agua (hidrógeno,
oxígeno, carbono, nitrógeno).
• Producción de gran cantidad de compuestos orgánicos,
incluyendo varios aminoácidos, azucares y varias purinas y
pirimidinas (componentes de los nucleótidos que forman el RNA
y el DNA)
• Sin embargo, esto no resuelve el problema fundamental de
cómo estas moléculas orgánicas son unidas con la precisión que
requiere un polímero biológico que cumpla con las
características básicas de lo que es vida:
multiplicación, variación y herencia
No existe un modelo estándar acerca del origen de la vida!!!
• Actualmente una de las hipótesis más respaldada es aquella
que sostiene que la vida en la Tierra se originó a partir de
materiales no vivos (Abiogénesis en su acepción moderna) Que
bajo condiciones apropiadas generaron moléculas de RNA (con
capacidad auto-reproductiva) capaces de actuar como
“template” y a la vez como enzima capaz de llevar a cabo su
propia copia, minimizando errores de copiado.
• Carl Woese, Crick and Orgel señalaron por primera vez en
1967 la doble función del RNA. El descubrimiento de RNA-
enzimas empezó con Cech & Altmann en la década de los 80
descubrimiento por el cual recibieron el nobel en 1989.
• Walter Gilbert propone que la primera forma de vida en la
tierra fue el ARN, que luego adquirió una membrana celular y
se convirtió en la primera célula procariota.
• Las moléculas de ARN no sólo portan información genética sino
también pueden actuar como enzimas, es decir catalizar
reacciones químicas.
¿Cómo explicamos la evolución de formas de vida más
complejas, desde RNAs a las sociedades humanas?
¿Cómo surge la diversidad?
• La idea fundamental, tal como lo postula Maynard-Smith &
Szathmary y otros autores como Shuster & Eigen, Michod, etc
reside en la existencia de COOPERACIÓN.
Todas las transiciones en el desarrollo de la vida comparten tres
características fundamentales:
1. Emergencia de cooperación entre las entidades para formar
una nueva entidad.
2. Existencia de fenómenos de regulación de conflicto entre las
entidades participantes.
3. Cambios en la manera en que la información es almacenada,
transmitida y traducida.
¿Cuales son las grandes transiciones en la evolución de la vida?
Maynard-Smith & Szathmáry (1995)
• A partir de los átomos presentes en el planeta los sistemas vivos
se autoorganizaron y evolucionaron.
• La vida se concentra en un área denominada Biosfera.
“Somos carne y hueso, pero también somos polvo de estrellas” Joan
Oró.
• Existencia de membrana que separa a la célula del ambiente.
• Presencia de enzimas, proteínas complejas esenciales en las
reacciones químicas.
• Capacidad de replicación.
• Posibilidad de evolucionar a partir de producción de
descendencia con variaciones.
• Organización Compleja
• Movimiento
• Crecimiento
• Adaptación
• Metabolismo
• Irritabilidad
• Reproducción
• Homeostasis
• Los seres vivos presentan un gran número de niveles de
organización, desde los bioelementos (carbono, oxígeno,
hidrógeno, nitrógeno, etc.) que se organizan en biomoléculas
(proteínas, carbohidratos, lípidos, etc.) que constituyen los
organelos que forman las células .
• Éstas se reúnen formando tejidos que forman órganos que se
organizan en aparatos y sistemas y que constituyen a los seres
vivos.
Nivel Atómico
Niveles de Organización Biológica
Átomo de Carbono Átomo de oxigeno Átomo de Nitrógeno
Los átomos pueden ser de distintas clases, dando lugar a las distintas
clases de elementos.
Nivel Atómico
Niveles de Organización Biológica
Nivel Molecular
Niveles de Organización Biológica
Dióxido de
carbono (CO2)
Metano (CH4)
Nivel Molecular
Niveles de Organización Biológica
Amoniaco (NH3)
Propiedades emergentes
Niveles de Organización Biológica
Propiedades que
surgen del
funcionamiento
colaborativo de un
sistema, pero no
pertenecen a
ninguna parte de él.
Nivel Molecular
Las bases nitrogenadas
Niveles de Organización Biológica
Los aminoácidos
Niveles de Organización Biológica
C CN
HH
H
H
R O
O
Los monosacáridos
Niveles de Organización Biológica
Nivel Macromolecular
Ácidos nucleicos
Niveles de Organización Biológica
Proteínas
Insulina
Niveles de Organización Biológica
Polisacáridos
Niveles de Organización Biológica
Nivel Supramolecular
Ribosoma
Niveles de Organización Biológica
Nivel Organelo
Niveles de Organización Biológica
Nivel Celular
Niveles de Organización Biológica
Nivel Tejido
Tejido muscular Epitelio cúbico renal Epitelio cilíndrico traqueal
Niveles de Organización Biológica
Nivel Órgano
Niveles de Organización Biológica
Nivel Sistema
Niveles de Organización Biológica
Nivel Organismo
Niveles de Organización Biológica
Nivel Especie
Niveles de Organización Biológica
Nivel Población
Niveles de Organización Biológica
Nivel Comunidad
Niveles de Organización Biológica
Nivel Ecosistema
Niveles de Organización Biológica
Nivel Bioma
Niveles de Organización Biológica
Nivel Biosfera
Niveles de Organización Biológica
• Movimiento
• Esta característica es evidente en los animales, no así en los vegetales,
donde existe pero es muy lento. A nivel celular, el movimiento o flujo de la
materia viva se denomina ciclosis
• Ciclosis : Movimiento intracelular de Cloroplastos en Células
Vegetales
• Crecimiento
Los seres vivos pueden crecer o aumentar de volumen mediante la
incorporación de sustancias del medio que lo rodea.
• El ser vivo puede crecer:
• por aumento en su número de células
• por aumento en el volumen de sus células
• Reproducción
Los seres vivos son capaces de formar nuevos seres vivos: sus
descendientes.
• Es un proceso autodirigido por cualquier ser vivo, dando lugar
a nuevos individuos de la misma especie.
• Es imprescindible para la continuación de la vida y de las
especies.
• Metabolismo
Los seres vivos requieren materia (para crecer y renovar su
estructura) y energía (para realizar trabajo).
• Es el conjunto de procesos bioquímicos que implican el
intercambio de materia y energía con el entorno y puede ser:
Anabolismo y Catabolismo .
• Irritabilidad
Es la capacidad de respuesta y reacción de los seres vivos ante
los estímulos y cambios físicos o químicos temporales de su
entorno.
• Adaptación
Es la capacidad de los seres vivos para modificar su
fisiología, comportamiento, y/o estructura morfológica
para sobrevivir al medio externo adverso y a sus
cambios a largo plazo.
• Los Seres Vivos se adaptan al medio y a las
condiciones que ofrece. Este ratoncito se adaptó
para alimentarse del néctar de flores. Su peso
corporal y su morfología le permite llegar hasta
ellas.
• Homeostasis
• Es la conservación de un medio interno relativamente estable,
muy distinto a su medio circundante a pesar de intercambiar
constantemente materia y energía con él.
• Cuando se altera el Equilibrio Fisiológico y se requiere de
energía extra, el organismo enferma.
• La diferencia entre Salud y Enfermedad es el estado del
equilibrio interno de nuestro organismo, el cual es muy frágil
• Formar grupos
• Reflexionar sobre el origen de la vida:
• ¿Esta de acuerdo con el carácter cooperativo de la
evolución, qué pasa con la competencia?
• ¿Qué otras teorías o explicaciones dan cuenta del origen
de la vida? Complete buscando información
• ¿Qué es la vida? Buscar información al respecto (Maturana
y Varela)
• ¿Qué experimentos realizaría para acercarse al
conocimiento de la formación de la vida? Complete
buscando información.
• Crear mail curso
• Organizar grupos clase seminario/ver posibles temas
• Co crear segunda evaluación
• Leer textos que se subirán al mail
Átomo Molécula Macromolécula …
Na
Fe
C
O
N
H
Ca
Cl
NaCl
H2O
C6H12O6
NH3
CO2
NO
NO2
HCl
• Proteínas: colágeno,
hemoglobina, albúmina, etc.
• Polisacáridos: almidón,
celulosa, glucógeno, etc.
• Ácidos nucleicos: ADN,
ARN.
Elemento Seres humanos Plantas verdes Bacterias
Oxígeno 62,81 77,80 73,68
Carbono 19,37 11,34 12,14
Hidrógeno 9,31 8,72 9,94
Nitrógeno 5,14 0,83 3,04
Fósforo 0,63 0,71 0,60
Azufre 0,64 0,10 0,32
Macromoléculas
OH
O
OH
OH
OH
Ch2OH
Monosacáridos
Carbohidratos
Moléculas formadas principalmente por:
Átomos de Carbono, Hidrogeno y
Oxigeno
También son llamados “Glucidos”
Estos carbohidratos liberan gran cantidad
de calor. Representan la principal fuente
de energía
O
O
OH
OH
Ch2OH
O
OH
OH
Ch2OH
OH OH
Maltosa
Disacáridos
Carbohidratos
Polisacáridos
Carbohidratos
Función
La principal función es aportar energía al organismo. De todos
los nutrientes que potencialmente pueden aportar energía, son
los glúcidos los que producen la combustión más limpia, que no
presentan residuos tóxicos como el amoníaco, que resulta de
quemar proteínas.
Metabolismo
Funciones implicadas en el proceso por el cual los carbohidratos
que vienen de los alimentos se almacenan y degradan en
glucosa y posteriormente en dióxido de carbono y agua
COOH CH NH2
R
Región constante
Región variable
Aminoácidos
Proteínas
La proteínas estas compuestas por aminoácidos, de los cuales 20
se conocen, y de estos hay nueve que son imprescindibles para
la vida, y en los animales se encuentran en mayor cantidad.
HOH
+
COOH
R
N
H
CCH
R
N
H
H
O
COOHCH
R
N
H
CCH
R
N
H
H
O
Enlace peptídico
Aminoácidos
Proteínas
Carbono, Hidrógeno, Oxigeno, Nitrógeno
Enlace peptídico
Estructura primaria de la Insulina: consta de dos cadenas de
aminoácidos enlazadas por puentes disulfuro entre las cisteínas.
Estructura primaria de las proteínas
Estructura secundaria
de las proteínas
Estructura secundaria de las proteínas
Estructura terciaria de las proteínas
Forma tridimensional que
adopta la cadena
polipeptídica como resultado
de las propiedades químicas
de los aminoácidos específicos
Estructura cuaternaria de las proteínas
Estructura tridimensional de las proteínas
H O O
O
O
P
H
H
Grupo fosfato
Ácidos nucleicos
Pentosas
Ácidos nucleicos
Bases nitrogenadas
Ácidos nucleicos
Ácidos grasos
Lípidos o grasas
Fosfolípidos
Lípidos o grasas
Membrana celular
Esteroides
Lípidos o grasas
Danae Tapia
Bióloga Mención RR.NN y Medio
Ambiente

Clase 1

  • 1.
    Danae Tapia Bióloga MenciónRR.NN y Medio Ambiente
  • 2.
    • El Origende la célula • ¿Qué es la vida? • ¿Cuándo comenzó?
  • 3.
    • Hace aproximadamente 15.000y 14.000 millones de años se genero una gran explosión que dio origen al universo.
  • 4.
    Nucleosíntesis • 1. Bigbang nucleosíntesis o nucleosíntesis primordial. • Ocurre aprox. a 1 minuto del Big bang una vez que el enfriamiento del universo ha sido suficiente como para que las partículas elementales (protones, electrones, neutrones) existan en forma estable y den orígen a algunos elementos como Hidrógeno, su isótopo Deuterium, Helio (3He y 4He), Litio (7Li) y Be. A los 3 minutos del Big bang el universo está ya demasiado frío como para que se formen más elementos. • 2. Nucleosíntesis estelar. La formación de elementos pesados (por fusión nuclear) que ocurre en las estrellas y es responsable de la formación de los elementos entre el Litio y el Fierro. • 3. Nucleosíntesis en Supernovas. Responsable de la formación de elementos más pesados que el Fierro
  • 5.
    • Hace unos4.500 m. a se formo el sistema solar y la tierra • Cerca de los 3.800 m.a se formo la corteza solida de la tierra, la atmosfera, océanos y mares. • Hace unos 3.500 m.a se origino la vida en la tierra
  • 6.
    • A.I Oparin(1894- 1980) y J.B Haldane (1892 – 1964) Había poco oxigeno libre presente Los 4 elementos que componen el 95% de los tejidos vivos estaban disponibles en la atmósfera o agua (hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno).
  • 8.
    • Producción degran cantidad de compuestos orgánicos, incluyendo varios aminoácidos, azucares y varias purinas y pirimidinas (componentes de los nucleótidos que forman el RNA y el DNA) • Sin embargo, esto no resuelve el problema fundamental de cómo estas moléculas orgánicas son unidas con la precisión que requiere un polímero biológico que cumpla con las características básicas de lo que es vida: multiplicación, variación y herencia
  • 9.
    No existe unmodelo estándar acerca del origen de la vida!!! • Actualmente una de las hipótesis más respaldada es aquella que sostiene que la vida en la Tierra se originó a partir de materiales no vivos (Abiogénesis en su acepción moderna) Que bajo condiciones apropiadas generaron moléculas de RNA (con capacidad auto-reproductiva) capaces de actuar como “template” y a la vez como enzima capaz de llevar a cabo su propia copia, minimizando errores de copiado. • Carl Woese, Crick and Orgel señalaron por primera vez en 1967 la doble función del RNA. El descubrimiento de RNA- enzimas empezó con Cech & Altmann en la década de los 80 descubrimiento por el cual recibieron el nobel en 1989.
  • 10.
    • Walter Gilbertpropone que la primera forma de vida en la tierra fue el ARN, que luego adquirió una membrana celular y se convirtió en la primera célula procariota. • Las moléculas de ARN no sólo portan información genética sino también pueden actuar como enzimas, es decir catalizar reacciones químicas.
  • 11.
    ¿Cómo explicamos laevolución de formas de vida más complejas, desde RNAs a las sociedades humanas? ¿Cómo surge la diversidad?
  • 12.
    • La ideafundamental, tal como lo postula Maynard-Smith & Szathmary y otros autores como Shuster & Eigen, Michod, etc reside en la existencia de COOPERACIÓN. Todas las transiciones en el desarrollo de la vida comparten tres características fundamentales: 1. Emergencia de cooperación entre las entidades para formar una nueva entidad. 2. Existencia de fenómenos de regulación de conflicto entre las entidades participantes. 3. Cambios en la manera en que la información es almacenada, transmitida y traducida.
  • 13.
    ¿Cuales son lasgrandes transiciones en la evolución de la vida? Maynard-Smith & Szathmáry (1995)
  • 14.
    • A partirde los átomos presentes en el planeta los sistemas vivos se autoorganizaron y evolucionaron. • La vida se concentra en un área denominada Biosfera. “Somos carne y hueso, pero también somos polvo de estrellas” Joan Oró.
  • 16.
    • Existencia demembrana que separa a la célula del ambiente. • Presencia de enzimas, proteínas complejas esenciales en las reacciones químicas. • Capacidad de replicación. • Posibilidad de evolucionar a partir de producción de descendencia con variaciones.
  • 17.
    • Organización Compleja •Movimiento • Crecimiento • Adaptación • Metabolismo • Irritabilidad • Reproducción • Homeostasis
  • 18.
    • Los seresvivos presentan un gran número de niveles de organización, desde los bioelementos (carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, etc.) que se organizan en biomoléculas (proteínas, carbohidratos, lípidos, etc.) que constituyen los organelos que forman las células . • Éstas se reúnen formando tejidos que forman órganos que se organizan en aparatos y sistemas y que constituyen a los seres vivos.
  • 20.
    Nivel Atómico Niveles deOrganización Biológica
  • 21.
    Átomo de CarbonoÁtomo de oxigeno Átomo de Nitrógeno Los átomos pueden ser de distintas clases, dando lugar a las distintas clases de elementos. Nivel Atómico Niveles de Organización Biológica
  • 22.
    Nivel Molecular Niveles deOrganización Biológica
  • 23.
    Dióxido de carbono (CO2) Metano(CH4) Nivel Molecular Niveles de Organización Biológica Amoniaco (NH3)
  • 24.
    Propiedades emergentes Niveles deOrganización Biológica Propiedades que surgen del funcionamiento colaborativo de un sistema, pero no pertenecen a ninguna parte de él.
  • 25.
    Nivel Molecular Las basesnitrogenadas Niveles de Organización Biológica
  • 26.
    Los aminoácidos Niveles deOrganización Biológica C CN HH H H R O O
  • 27.
    Los monosacáridos Niveles deOrganización Biológica
  • 28.
  • 29.
  • 30.
  • 31.
  • 32.
    Nivel Organelo Niveles deOrganización Biológica
  • 33.
    Nivel Celular Niveles deOrganización Biológica
  • 34.
    Nivel Tejido Tejido muscularEpitelio cúbico renal Epitelio cilíndrico traqueal Niveles de Organización Biológica
  • 35.
    Nivel Órgano Niveles deOrganización Biológica
  • 36.
    Nivel Sistema Niveles deOrganización Biológica
  • 37.
    Nivel Organismo Niveles deOrganización Biológica
  • 38.
    Nivel Especie Niveles deOrganización Biológica
  • 39.
    Nivel Población Niveles deOrganización Biológica
  • 40.
    Nivel Comunidad Niveles deOrganización Biológica
  • 41.
    Nivel Ecosistema Niveles deOrganización Biológica
  • 42.
    Nivel Bioma Niveles deOrganización Biológica
  • 43.
    Nivel Biosfera Niveles deOrganización Biológica
  • 44.
    • Movimiento • Estacaracterística es evidente en los animales, no así en los vegetales, donde existe pero es muy lento. A nivel celular, el movimiento o flujo de la materia viva se denomina ciclosis • Ciclosis : Movimiento intracelular de Cloroplastos en Células Vegetales
  • 45.
    • Crecimiento Los seresvivos pueden crecer o aumentar de volumen mediante la incorporación de sustancias del medio que lo rodea. • El ser vivo puede crecer: • por aumento en su número de células • por aumento en el volumen de sus células
  • 46.
    • Reproducción Los seresvivos son capaces de formar nuevos seres vivos: sus descendientes. • Es un proceso autodirigido por cualquier ser vivo, dando lugar a nuevos individuos de la misma especie. • Es imprescindible para la continuación de la vida y de las especies.
  • 47.
    • Metabolismo Los seresvivos requieren materia (para crecer y renovar su estructura) y energía (para realizar trabajo). • Es el conjunto de procesos bioquímicos que implican el intercambio de materia y energía con el entorno y puede ser: Anabolismo y Catabolismo .
  • 48.
    • Irritabilidad Es lacapacidad de respuesta y reacción de los seres vivos ante los estímulos y cambios físicos o químicos temporales de su entorno.
  • 49.
    • Adaptación Es lacapacidad de los seres vivos para modificar su fisiología, comportamiento, y/o estructura morfológica para sobrevivir al medio externo adverso y a sus cambios a largo plazo. • Los Seres Vivos se adaptan al medio y a las condiciones que ofrece. Este ratoncito se adaptó para alimentarse del néctar de flores. Su peso corporal y su morfología le permite llegar hasta ellas.
  • 50.
    • Homeostasis • Esla conservación de un medio interno relativamente estable, muy distinto a su medio circundante a pesar de intercambiar constantemente materia y energía con él. • Cuando se altera el Equilibrio Fisiológico y se requiere de energía extra, el organismo enferma. • La diferencia entre Salud y Enfermedad es el estado del equilibrio interno de nuestro organismo, el cual es muy frágil
  • 51.
    • Formar grupos •Reflexionar sobre el origen de la vida: • ¿Esta de acuerdo con el carácter cooperativo de la evolución, qué pasa con la competencia? • ¿Qué otras teorías o explicaciones dan cuenta del origen de la vida? Complete buscando información • ¿Qué es la vida? Buscar información al respecto (Maturana y Varela) • ¿Qué experimentos realizaría para acercarse al conocimiento de la formación de la vida? Complete buscando información.
  • 52.
    • Crear mailcurso • Organizar grupos clase seminario/ver posibles temas • Co crear segunda evaluación • Leer textos que se subirán al mail
  • 53.
    Átomo Molécula Macromolécula… Na Fe C O N H Ca Cl NaCl H2O C6H12O6 NH3 CO2 NO NO2 HCl • Proteínas: colágeno, hemoglobina, albúmina, etc. • Polisacáridos: almidón, celulosa, glucógeno, etc. • Ácidos nucleicos: ADN, ARN.
  • 54.
    Elemento Seres humanosPlantas verdes Bacterias Oxígeno 62,81 77,80 73,68 Carbono 19,37 11,34 12,14 Hidrógeno 9,31 8,72 9,94 Nitrógeno 5,14 0,83 3,04 Fósforo 0,63 0,71 0,60 Azufre 0,64 0,10 0,32
  • 55.
  • 56.
    OH O OH OH OH Ch2OH Monosacáridos Carbohidratos Moléculas formadas principalmentepor: Átomos de Carbono, Hidrogeno y Oxigeno También son llamados “Glucidos” Estos carbohidratos liberan gran cantidad de calor. Representan la principal fuente de energía
  • 57.
  • 58.
    Carbohidratos Función La principal funciónes aportar energía al organismo. De todos los nutrientes que potencialmente pueden aportar energía, son los glúcidos los que producen la combustión más limpia, que no presentan residuos tóxicos como el amoníaco, que resulta de quemar proteínas. Metabolismo Funciones implicadas en el proceso por el cual los carbohidratos que vienen de los alimentos se almacenan y degradan en glucosa y posteriormente en dióxido de carbono y agua
  • 59.
    COOH CH NH2 R Regiónconstante Región variable Aminoácidos Proteínas La proteínas estas compuestas por aminoácidos, de los cuales 20 se conocen, y de estos hay nueve que son imprescindibles para la vida, y en los animales se encuentran en mayor cantidad.
  • 60.
  • 61.
    Estructura primaria dela Insulina: consta de dos cadenas de aminoácidos enlazadas por puentes disulfuro entre las cisteínas. Estructura primaria de las proteínas
  • 62.
  • 63.
  • 64.
    Estructura terciaria delas proteínas Forma tridimensional que adopta la cadena polipeptídica como resultado de las propiedades químicas de los aminoácidos específicos
  • 65.
  • 66.
  • 67.
    H O O O O P H H Grupofosfato Ácidos nucleicos
  • 68.
  • 69.
  • 70.
  • 71.
  • 72.
  • 73.
  • 74.
    Danae Tapia Bióloga MenciónRR.NN y Medio Ambiente