1 LA CÉLULA COMO UNIDAD VITALLA VIDA LA CÉLULA COMO UNIDAD VITAL
2 CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOSCOMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA Bioelementos Biomoléculas Niveles de organización celular 3 FUNCIONES VITALES Relación Nutrición Reproducción
3 DOMINIOS Y REINOS DE LOS SERES VIVOSOrganización procariota Organización eucariota LUCA* el antecesor común Dominio Bacteria Dominio Archaea Dominio Eukarya Reino Animal Reino Monera Reino Vegetal Reino Fungi Reino Protista * / (nada que ver, solo el nombre, pero es un clásico que quizá os guste).
4 “HISTORIA DE LA CÉLULA”CIENTÍFICOS APORTACIONES aC – Hipócrates ( aC – Aristóteles) ( – Paracelso) 1665 – Robert Hooke 1674 – Antony van Leeuwenhoek 1831 – Robert Brown 1838 – Matthias Schleiden 1839 – Theodor Schawnn 1855 – Rudolf Virchow 1906 – Santiago Ramón y Cajal 4 Humores vitales… Unidades elementales Célula Animálculos y otras observaciones Núcleo Teoría celular en vegetales Teoría celular en animales “Omnis cellula e cellula” Individualidad neuronal
5 JURAMENTO HIPOCRÁTICO
6 ARISTÓTELES de EstagiraHIPÓCRATES de Cos 460 – 370aC ARISTÓTELES de Estagira 384 – 322aC
7 THEOPHRASTUS PHILLIPPUS AUREOLUS BOMBASTUS VON HOHENHEIM1493 – 1541 “PARACELSO” 1493 – 1541 ROBERT HOOKE 1635 – 1703 1665
8 ANTONY VAN LEEUWENHOEK1632 – 1723 ROBERT BROWN 1773 – 1858 1670 1831
9 MATTHIAS JAKOB SCHLEIDEN FRIEDRICH THEODOR SCHAWNN1804 – 1881 FRIEDRICH THEODOR SCHAWNN 1810 – 1882 a b c f g d e 1838 1839
10 RUDOLF LUDWAY KARL VIRCHOW1821 – 1902 SANTIAGO RAMÓN Y CAJAL 1852 – 1934 1906 1855
11 TEORÍA CELULAR: SUS POSTULADOS“La célula es la unidad vital de todos los seres vivos”. Todos los seres vivos están formados por una o más células. La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos. Toda célula procede de otra preexistente. La célula es la unidad vital independiente más elemental que existe.
12 PROPIEDADES EMERGENTES“La vida no es la suma de unas moléculas independientes, sino el resultado de una interacción compleja entre las mismas”. NIVELES DE ORGANIZACIÓN N. ABIÓTICOS: subatómico, atómico, molecular… N. BIÓTICOS: celular, tisular, orgánico…
13 EDOUARD CHATTON 1883 – 1947 Citoplasma Citoplasma 30 Complejobacteriana Citoplasma (en células fúngicas) EDOUARD CHATTON 1883 – 1947
14 BIODIVERSIDAD “A partir de un grupo restringido de bioelementos y biomoléculas (orgánicas e inorgánicas)… se origina una enorme biodiversidad”.
15 5 REINOS POR R. H. WHITTAKERBIODIVERSIDAD 5 REINOS POR R. H. WHITTAKER 1920 – 1980 3 DOMINIOS POR C. WOESE 1928 R. Monera R. Protoctista R. Fungi R. Vegetal R. Animal
16 NIVELES DE COMPLEJIDAD DE LOS SERES…ORGANIZACIÓN ACELULAR ORGANIZACIÓN CELULAR VIRUS VIROIDES PRIONES UNICELULAR - Bacterias - Protistas - Hongos PLURICELULAR - Plantas - Animales - Hongos filamentosos
17 COMPARACIÓN DE TAMAÑOsORGANIZACIÓN CELULAR… … Y ACELULAR “Si un virus fuese como una pelota de tenis, una bacteria sería como medio campo de pista batida y una célula eucariota como un estadio de fútbol”.
18 v P F L D DN b
19 MÉTODOS DE ESTUDIO CELULARMICROSCOPÍA ÓPTICA ELECTRÓNICA
20 FUNDAMENTO DEL MO Y DEL ME MICROSCOPIO ELECTRÓNICOimagen Cañón de electrones c a electrones b objeto objeto b visor a c luz imagen MICROSCOPIO ELECTRÓNICO MICROSCOPIO ÓPTICO a) condensador; b) objetivo; c) ocular. interruptor
21 MICROSCOPÍA ÓPTICA DE…Campo claro Contraste de fases Campo oscuro Interferencia diferencial (o de Nomarsky) Fluorescencia VISIÓN: CON O SIN TEÑIR ELECTRÓNICA DE… Transmisión (MET) Barrido (MEB) o scanning (MES) CAMPO CLARO FLUORESCENCIA CONFOCAL TEÑIDO (en verde el VIH) CONTRASTE DE FASES CONTRASTE DE INTERFERENCIA
22 MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE…Transmisión (MET) Barrido (MEB) o scanning (MES) MET: LO MUY PEQUEÑO MEB: VISIÓN 3D VIRUS FAGO T4 CÉLULA EUCARIOTA BACTERIAS SOBRE FOLÍCULO PILOSO
23 MICROSCOPÍA ELECTRÓNICAMICROSCOPÍA ÓPTICA MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA
24 COMPARACIÓN MO – MET – MEBMicroscopio óptico o MO. b. Microscopio electrónico de transmisión o MET. c. Microscopio electrónico de barrido o MEB. Fuente de electrones Fuente de iluminación El ojo mira la imagen 2 o 3D directamente Imagen 3D en una pantalla de TV Imagen 2D sobre una pantalla fluorescente “Lente” condensador Lente condensador “Lente” de proyección “Lente” proyectora Detector Lente ocular Haz de electrones Haz de luz Deflector de electrones Lente objetivo “Lente” objetivo Muestra En el MET y el MEB en lugar de “lente” debería poner electroimán.
25 TAMAÑO RELATIVO E INSTRUMENTO
26 ORIGEN DE LA VIDA SEGÚN LA HIPÓTESIS DE OPARIN-HALDANEALEXANDER IVÁNOVICH OPARIN 1894 – 1980 JOHN BURDON SANDERSON HALDANE 1892 – 1964 1922
27 CALDO PRIMORDIAL O SOPA PRIMIGENIALA TIERRA PRIMITIVA ERA RICA EN ENERGÍA EN FORMA DE… LA ATMÓSFERA PRIMITIVA ERA REDUCTORA… Gran actividad volcánica. Calor interno de la Tierra. Luz ultravioleta (UV). Calor del Sol. Descargas eléctricas procedentes de los rayos. Radioactividad… Pobre o con ausencia de O2 libre. Rica en H2, CH4, NH3, H2O (g)...
28 SÍNTESIS PREBIÓTICA HAROLD CLAYTON UREY STANLEY LLOYD MILLER1893 – 1981 STANLEY LLOYD MILLER 1930 – 2007 1952
29 EXPERIMENTO DE MILLER Y UREY
30 EXPERIMENTO DE MILLER Y UREYCROMATOGRAMA de algunas de las muestras obtenidas por Miller y Urey b-alanina a-alanina glicina
31 ¿DÓNDE SE ORIGINÓ DE LA VIDA?EN EL AGUA ¿EN CHARCAS DE AGUAS SOMERAS? ¿EN FUENTES HIDROTERMALES? HACE… 4500 MA formación de la Tierra primitiva y de la atmósfera reductora. 4000 MA bacterias fermentativas anaerobias. 3500 MA bacterias fotosintéticas oxigénicas o cianobacterias (estromatolitos)… atmósfera oxidante. 2500 MA bacterias respiratorias aerobias. 1500 MA células eucariotas respiratorias aerobias.
32 LÍNEA DEL TIEMPO * El último bombardeo Formación de la TierraCircón de Jack Hills (Australia) Células nucleadas * Sedimentos de Isua (Groenlandia) Evidencia isotópica de vida Incremento del oxígeno atmosférico Formación del núcleo Fósiles de Apex Chert (Australia) Animales de caparazón duro Gneis de Acasta (Canadá) Formación de la Luna * ACLARACIÓN: 1 Ga = 1000 Ma = años
33 PANSPERMIA Y PANSPERMIA DIRIGIDAFRANCIS CRICK 1916 – 2004
34 GENERACIÓN ESPONTÁNEA ¿EXISTE?JOHN TURBERVILLE NEEDHAM 1713 – 1781 LAZZARO PUDDING SPALLANZANI 1729 – 1799 1745 1769
35 GENERACIÓN ESPONTÁNEA ¿EXISTE?FRANCESCO REDI 1626 – 1697 LOUIS PASTEUR 1822 – 1895 1668 1859 Matraz con cuello de cisne Frasco abierto Frasco sellado Frasco cubierto con una gasa
36 TEORÍA ENDOSIMBIÓTICABacterias fotosintéticas ancestrales Bacterias aerobias ancestrales ... se convierten en cloroplastos Huésped antecesor universal = URCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA “VEGETAL” de las plantas y algunos protistas CÉLULA EUCARIOTA “ANIMAL” de los animales, los hongos y algunos protistas Algunos simbiontes son digeridos, otros no ADN ... se convierten en: peroxisomas mitocondrias LYNN MARGULIS 1938 – 2011
37 O ENDOSIMBIOSIS SERIAL“Fagocitosis” de una célula procariota heterotrófica “Fagocitosis” de una célula procariota fotosintética Mitocondria Citoplasma Membrana plasmática ADN Núcleo Retículo endoplasmático Envoltura nuclear Invaginación de la membrana plasmática Célula con núcleo y un sistema de endomembranas Cloroplasto Tiempo Célula eucariota ancestral fotosintética Procariota ancestral (célula urcariota) Célula eucariota ancestral heterotrófica “La endosimbiosis explica el origen de las mitocondrias, los cloroplastos, los flagelos y otros orgánulos de las células eucariotas a partir de la endosimbiosis entre procariotas ancestrales”.