TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA: DEL PROCARIOTA A LA CÉLULA EUCARIOTA
Summary
TLDREl guion habla sobre la evolución de las células desde los primeros microscopios hasta los descubrimientos actuales. Se explora cómo las células bacterianas, sin núcleo, son distintas de las eucariotas y cómo la fotosíntesis primitiva dio lugar a la atmósfera oxigenada. Además, se aborda la teoría simbiótica y cómo las células con núcleo podrían haberse desarrollado a partir de la simbiosis entre procariotas. Finalmente, se menciona la aparición de la vida humana como un evento reciente en la larga historia de la vida celular.
Takeaways
- 🔬 La invención del microscopio permitió el estudio detallado de las células, pero inicialmente el progreso fue lento debido a que las funciones internas eran demasiado pequeñas.
- 📈 Con el tiempo, el perfeccionamiento de la óptica y el microscopio electrónico permitieron descubrir que las células son altamente organizadas y controladas por procesos químicos.
- 🌿 Los biólogos investigan aspectos como la energía, la reproducción y las funciones de los distintos orgánulos y estructuras dentro de las células.
- 🌌 La pregunta sobre el origen de las células y cómo se desarrollaron en las primeras etapas de la vida en la Tierra sigue siendo un misterio.
- 🦠 Las bacterias son consideradas las células más simples actuales y son fundamentales para entender la evolución de la vida.
- 🗻 En 1970, se descubrieron células fósiles parecidas a bacterias en rocas de Australia que datan de 3.500 millones de años, lo que indica una vida primitiva en la Tierra.
- 🌋 Los manantiales termales son un entorno que puede reflejar cómo eran las células primitivas, ya que allí las bacterias realizan una forma de fotosíntesis primitiva.
- 🟥 El cambio químico de la Tierra, marcado por la aparición de óxido de hierro rojo en las rocas, indica que se introdujo oxígeno en la atmósfera.
- 🌿 Las algas verdeazuladas, que son más complejas que las bacterias, llevaron a cabo una fotosíntesis que producía oxígeno como desecho, lo que cambió la atmósfera de la Tierra.
- 🧬 La teoría endosimbiótica explica que los cloroplastos y las mitocondrias, que son esenciales para la vida en las células eucariotas, podrían haber sido organismos independientes en el pasado.
- 🌱 La evolución de las células ha llevado a la formación de organismos pluricelulares, incluyendo a los humanos, que son un desarrollo relativamente nuevo en la historia de la vida.
Q & A
¿Cuál fue el impacto de la invención del microscopio en el estudio de las células?
-La invención del microscopio permitió a los biólogos estudiar los secretos de la célula, que antes eran demasiado pequeñas para ser observadas rigurosamente.
¿Cómo se desvelaron los secretos de la célula con el tiempo?
-Con el perfeccionamiento de la óptica unida al microscopio electrónico, las células comenzaron a revelar sus secretos, mostrando un complejo y altamente organizado sistema.
¿Qué descubrieron los biólogos sobre las células bacterianas al examinarlas con el microscopio electrónico?
-Descubrieron que las células bacterianas son básicamente diferentes de las células vegetales y animales, siendo más pequeñas y sin núcleo, lo que se denomina procariotas.
¿Cuál es la importancia de las bacterias en el origen de la vida en la Tierra?
-Las bacterias son las formas de vida más simples que se encuentran en la Tierra hoy y son cruciales para entender los primeros pasos de la vida en nuestro planeta.
¿Qué evidencia de vida primitiva encontraron los científicos en rocas australianas?
-En rocas de 3.500 millones de años, encontraron células fósiles parecidas a bacterias, lo que indica la presencia de vida extremadamente primitiva en la Tierra.
¿Cómo pueden los manantiales termales ayudar a entender las células primitivas?
-Los manantiales termales son un medio ambiente que probablemente no ha cambiado mucho y están dominados por procariotas vivos, ofreciendo una idea de cómo las células primitivas llevaron a cabo sus funciones vitales.
¿Qué cambio significativo marcó la aparición de nuevas sustancias químicas en las rocas hace 2.000 millones de años?
-La aparición de óxidos de hierro, que son indicativos de la presencia de oxígeno en la atmósfera, lo que sugiere un cambio químico importante en la Tierra.
¿Qué rol jugaron las algas verdeazuladas en la evolución de la vida?
-Las algas verdeazuladas, a diferencia de los procariotas primitivos, llevaron a cabo una fotosíntesis completa que expulsaba oxígeno como desecho, lo que contribuyó a la formación del sistema de soporte de la vida actual.
¿Cómo se relaciona la teoría simbiótica con el origen de los eucariotas?
-La teoría simbiótica sugiere que los eukariotas podrían haberse originado a partir de una simbiosis entre una célula nucleada y procariotas fotosintéticos, lo que eventualmente llevó a la formación de cloroplastos y mitocondrias dentro de las células.
¿Qué evidencia hay para creer que los cloroplastos y las mitocondrias fueron organismos independientes en el pasado?
-La capacidad de los cloroplastos para sobrevivir y multiplicarse temporalmente fuera de las células vegetales y la reproducción autónoma de las mitocondrias son evidencias que sugieren que estos organelos fueron organismos independientes en el pasado.
Outlines
🔬 Historia y descubrimientos de las células
Este párrafo aborda la historia del estudio de las células desde la invención del microscopio hasta el uso del microscopio electrónico. Se destaca cómo la mejora de la óptica permitió a los biólogos observar las funciones internas de la célula, que antes eran demasiado pequeñas para ser estudiadas. Además, se menciona la complejidad de la célula y cómo se ha ido desvelando su funcionamiento, así como la importancia de comprender su origen y cómo se desarrollaron en las primeras etapas de la vida en la Tierra. También se introduce la teoría de que las bacterias, las células más simples presentes hoy en día, podrían ser las precursoras de todas las formas de vida y cómo su estudio puede ayudar a entender el origen de las células.
🌿 El papel de las bacterias y las algas verdeazuladas en la evolución
Este segmento del guion habla sobre cómo los científicos han encontrado evidencias de vida primitiva en rocas australianas que datan de hace 3.500 millones de años, lo que indica que las células bacterianas son las más antiguas que se conocen. Se describe cómo las bacterias en manantiales termales realizan una forma de fotosíntesis primitiva que no libera oxígeno, lo que sugiere que las comunidades de vida en la Tierra hace millones de años eran similares a estas bacterias. Además, se menciona cómo el oxígeno producido por las algas verdeazuladas, que llevan a cabo una fotosíntesis que si libera oxígeno, cambió radicalmente la atmósfera de la Tierra y permitió el desarrollo de formas de vida más complejas. La teoría de que estas algas podrían haber sido responsables de iniciar el sistema de soporte de vida actual se explora en detalle.
🌱 La transición a las células eucariotas y la teoría simbiótica
Este párrafo explora la transición de las células procariotas a las eucariotas, que son organismos con núcleo. Se describe cómo las eucariotas son mucho más complejas que las procariotas y cómo su aparición hace mil millones de años marcó un punto de inflexión en la evolución de la vida. Se menciona la teoría simbiótica, que sugiere que los cloroplastos, los organelos que realizan la fotosíntesis en las plantas, pudieron haber sido organismos independientes que se asociaron con las células eucariotas para formar una relación simbiótica. Se describen experimentos que demuestran que los cloroplastos pueden sobrevivir fuera de las plantas y cómo ciertos animales, como ciertas babosas de mar, pueden transferir cloroplastos a sus tejidos para producir su propio color verde. Esta teoría nos lleva a entender cómo las células más complejas pudieron haberse desarrollado a partir de la cooperación entre organismos más simples.
🧬 La teoría simbiótica y el origen de los eucariotas
En este último párrafo, se profundiza en la teoría simbiótica y cómo puede explicar el origen de los eukariotas. Se discute cómo estructuras como las mitocondrias y los flagelos, que son esenciales para la energía y el movimiento en las células eucariotas, podrían haber sido organismos independientes en el pasado que se asociaron con otras células. Aunque la evidencia para los flagelos no es tan sólida como la para los cloroplastos y las mitocondrias, la idea es fascinante y sugiere que muchos de los componentes de las células modernas podrían tener un origen simbiótico. Finalmente, se describe cómo las células pueden formar colonias y cómo, con el tiempo, esto llevó al desarrollo de organismos pluricelulares, incluyendo a los humanos. Se enfatiza lo nuevo que es nuestra propia especie en el contexto de la larga historia de la vida celular.
Mindmap
Keywords
💡Célula
💡Microscopio electrónico
💡Procariotas
💡Fósiles
💡Termales
💡Fotosíntesis
💡Eucariotas
💡Cloroplastos
💡Mitocondria
💡Teoría simbiótica
Highlights
Los biólogos han estudiado los secretos de la célula durante 300 años.
El perfeccionamiento de la óptica y el microscopio electrónico permitió revelar los secretos de la célula.
La célula es un complejo y altamente organizado sistema controlado por una factoría química.
Los biólogos investigan cómo se reproducen las células y la función de sus orgánulos, membranas y túbulos.
La pregunta sobre el origen de las células es aún una cuestión abierta.
Solo recientemente se han encontrado evidencias suficientes para intentar reconstruir la historia de la célula.
Las bacterias son las células más simples que se encuentran en la Tierra.
Las células bacterianas son fundamentalmente diferentes de las células vegetales y animales, ya que no tienen núcleo.
Los procariotas son células sin núcleo y son consideradas primitivas y de un tipo antiguo.
En 1970, se descubrieron células fósiles parecidas a bacterias en rocas de 3.500 millones de años.
Las bacterias en manantiales termales realizan una forma primitiva de fotosíntesis sin liberar oxígeno.
Hace 1500 millones de años, no había cambios significativos en el registro fósil.
Hace 2000 millones de años, aparecieron nuevas sustancias químicas en las rocas, indicando la presencia de oxígeno.
Las algas verdeazuladas, procariotas más complejos que las bacterias, llevaron a cabo una fotosíntesis que producía oxígeno.
El oxígeno producido por los procariotas pudo ser tóxico para algunos organismos pero beneficioso para otros.
Hace mil millones de años, aparecieron nuevas células con núcleo, los eucariotas.
Los cloroplastos, que llevan a cabo la fotosíntesis en las células vegetales, pueden existir temporalmente fuera de su ambiente natural.
Las babosas de mar pueden transferir cloroplastos de las algas que han comido a sus propios tejidos.
La teoría simbiótica sugiere que los cloroplastos y las mitocondrias podrían haber sido organismos independientes en el pasado.
La mitocondria, que proporciona energía a la célula, es sorprendentemente similar a los procariotas simbióticos.
El flagelo, que se encuentra en muchas células eucariotas, podría haber tenido un origen simbiótico.
La teoría simbiótica es fundamental para entender el origen de los organismos eucariotas y la evolución.
Las células procariotas de hace 3.500 millones de años y las eucariotas de hace mil millones de años marcan la historia de la vida celular.
La evidencia de vida humana aparece hace muy pocos millones de años en comparación con la historia de la vida celular.
Transcripts
células los sillares fundamentales de la
vida desde la invención del microscopio
los biólogos han estudiado los secretos
de la célula durante los primeros 300
años el progreso fue muy lento sus
funciones internas eran demasiado
pequeñas para ser estudiadas
rigurosamente pero con el
perfeccionamiento de la óptica unido al
microscopio electrónico la célula empezó
a desvelar sus secretos
aquí no hay ningún protoplasma
misterioso sino más bien un complejo
increíble altamente organizado y
estrechamente controlado por la factoría
química
los biólogos continúan escudriñando el
confinamiento de las células como tienen
su energía como se reproducen la función
exacta de los varios tipos de orgánulos
membranas y túbulos que parecen llenar
cada célula viva podríamos decir que los
biólogos están empezando a comprender
cómo trabajan las células no obstante
queda pendiente una pregunta básica la
pregunta sobre su origen de dónde
provienen las células cómo se
desarrollaron en las primeras etapas de
la vida sobre nuestro planeta esta
pregunta puede ser contestada si tenemos
un conocimiento completo de los sillares
fundamentales de la vida trabajo
detectivesco sumamente difícil
sólo recientemente se ha podido disponer
de suficientes evidencias para intentar
una reconstrucción teórica de la
historia de la célula es una historia de
descubrimientos y sorpresas que amplían
el conocimiento humano y es una historia
que debió empezar con las células más
simples que se encuentran en la tierra
hoy las bacterias
[Música]
examinando estos increíblemente pequeños
organismos el microscopio electrónico a
evidencia un hecho asombroso la célula
bacteriana es básicamente diferente de
las células vegetales y animales no
solamente es cientos de veces más
pequeña sino que es una célula sin
núcleo el término procariotas ha sido
aplicado las bacterias y a otras formas
de vida que no tienen núcleo así pero
significa antes y cariota significa
núcleo dando a entender que los
procariotas son simplemente células
primitivas de un tipo antiguo
[Música]
a finales de 1970 los científicos que
trabajaban con muestras de rocas
procedentes de australia descubrieron
pruebas de vida extremadamente primitiva
sobre nuestro planeta células fósiles
parecidas a bacterias en rocas de 3.500
millones de años
[Música]
en una línea de tiempo que empieza con
el origen de la tierra hace
aproximadamente 4.600 millones de años y
que alcanza hasta el presente los
antiguos fósiles fueron hallados aquí
estas primitivas formas de vida eran
similares en estructura a ciertas
bacterias que se hallan en la actualidad
viviendo en los manantiales termales el
manantial termal representa un
paréntesis en el tiempo de un medio
ambiente que probablemente no ha
cambiado mucho con el paso de los años y
es un medioambiente completamente
dominado por los procariotas vivos que
ofrecen a los biólogos una idea de cómo
las células primitivas pueden haber
llevado a cabo sus funciones vitales así
viviendo en estas embargadas capas están
las bacterias que realizan fotosíntesis
primitiva convirtiendo la energía
lumínica en energía química
pero a diferencia de las plantas verdes
no liberan oxígeno mantienen estas
bacterias de los manantiales termales
una simple y primitiva forma de
fotosíntesis si esta línea de
pensamiento es correcta entonces las
comunidades de vida sobre la tierra de
hace millones de años debieron haber
sido algo semejante a esto
era un tiempo de espuma amarilla y
diminutas células nadando
[Música]
pasaron 1500 millones de años antes de
que ninguna prueba de cambio dejará su
huella en el mundo fósil en este punto
de la línea del tiempo hace unos 2000
millones de años
nuevas sustancias químicas empezaron a
aparecer en las rocas
[Música]
estas capas de color rojo son óxidos e
indican que una gran cantidad de oxígeno
fue introducido en la atmósfera que no
existía antes de este tiempo y es cierto
que la tierra primitiva fue químicamente
muy diferente de la que ahora conocemos
además en las viejas rocas de hace 2000
millones de años
existen pruebas de organismos
procariotas que fueron más complejos que
las bacterias cuyas huellas fósiles son
similares a los que dejan en la
actualidad las algas verdeazuladas
a diferencia de los primitivos
procariotas estas largas cadenas de
células verdeazuladas llevan a cabo una
fotosíntesis completa en la que el
oxígeno es expulsado como un producto de
desecho
los biólogos interpretan esto como la
prueba de que los procariotas verde
azulados fueron responsables de la
iniciación del sistema de soporte de
nuestra vida actual
pensemos en esto microscópicas células
verdeazuladas afectando un planeta
entero burbuja a burbuja
[Música]
el oxígeno producido por los procariotas
debió resultar tóxico para los
organismos que se desarrollaron en un
mundo previamente carente de oxígeno no
obstante para aquellos organismos
capacitados de adaptación la utilización
de oxígeno fue un beneficio substancial
una mejor manera de obtener energía de
las moléculas alimenticias cuando una
molécula alimenticia es descompuesta en
el interior de la célula la energía
liberada es recogida por una molécula
portadora de energía llamada atp sin
oxígeno una célula bacteriana produce
sólo dos moléculas de atp por cada
molécula de azúcar descompuesta con
oxígeno la misma molécula de azúcar
produce 18 veces más atp con su
perfeccionamiento en la utilización de
la energía los procariotas prosperaron
la tierra fue volviéndose un lugar
biológicamente más interesante entonces
hace mil millones de años las cosas
empezaron a cambiar rápidamente como
puede observarse en las rocas del fondo
del gran cañón en aquel tiempo
de células enteramente nuevo empezó a
dejar sus huellas una célula con un
núcleo eran organismos eucariotas
actualmente se conocen varios cientos de
especies de eucariotas unicelulares para
estudiarlas todo lo que se necesita
hacer es recoger una jarra de agua de un
estanque añadirle alimento para peces y
en unos cuantos días aparecerá una
prolífica comunidad de células
eucariotas
[Música]
aquí hay un notable contraste una célula
eucariota repleta de estructuras
internas es muchísimo más compleja que
los minúsculos procariotas nadando en
este cultivo las aguas de hace mil
millones de años han sido un laboratorio
natural explorando las posibilidades de
esta nueva forma de vida celular
[Música]
el máximo experimento de vicario está
condujo al diseño celular básico
presente hoy en todos los células
vegetales y animales no obstante nuestra
pregunta permanece como se efectuó este
paso de gigante en la complejidad
celular
[Música]
en su búsqueda de respuestas los
biólogos han aislado células y
estudiados sus componentes por separado
un orgánulo celular que está aportando
luz a los biólogos dentro del misterio
de la evolución de los en cáritas es el
cloroplasto los cloroplastos son
orgánulos pequeños y redondos que llevan
a cabo la fotosíntesis en las células
vegetales vivas convierten la energía
solar en energía química creando
moléculas alimenticias y emitiendo
oxígeno
el nuevo y sorprendente hallazgo es que
los cloroplastos siendo parte vital de
la célula vegetal pueden existir por lo
menos temporalmente dentro de otro
ambiente celular
por ejemplo los investigadores han
inyectado cloroplastos extraídos de
células vegetales dentro de huevos de
gallina en este ambiente extraño los
cloroplastos no sólo sobreviven sino que
si tienen luz se multiplican
muy recientemente los biólogos han
descubierto que lo que podía ocurrir en
el laboratorio ocurre también en la
naturaleza
ciertas babosas de mar que viven en los
arrecifes de coral son capaces de
transferir cloroplastos de las algas que
han comido a sus propios tejidos
produciendo su color verdoso estos raros
animales se han aprovechado de la
capacidad de los cloroplastos para vivir
independientes y convertirse en
granjeros de cloroplastos el hecho de
que los cloroplastos puedan vivir fuera
de su medio natural suscita una
intrigante pregunta es posible que estos
cuerpos fundamentales productores de
alimentos fueran en tiempos pasados
organismos independientes
imaginemos lo que pudo haber ocurrido
hace mil millones de años una célula
nucleada primitiva se procura su
alimento e incluyendo procariotas azul
verdosos ahora puede que algunas de las
células fotosintéticas sobrevivan y
continúen produciendo alimento con el
tiempo las dos especies comparten más y
más sus funciones finalmente sus vidas
llegan a entrelazarse en una cierta
simbiosis una experiencia compartida
actualmente los biólogos están
descubriendo que muchos organismos
unicelulares contienen similares células
verdes
[Música]
en estas relaciones de cooperación la
célula mayor proporciona protección o
junto con los nutrientes que se
necesitan para la fotosíntesis las
células similares interiores
proporcionan alimentar la simbiosis
entre la célula anfitriona y su pequeña
y verde huésped es asombrosamente
similar a la de una célula vegetal
repleta de cloroplastos
estos cloroplastos se originan
exactamente de esta manera como
procariotas fotosintéticos
pero las relaciones simbióticas pueden
romperse tal y como fueron iniciadas
si la teoría simbiótica es correcta
entonces podemos buscar células
nucleadas capaces de vivir sin otros
cloroplastos
la evidencia está no más lejos de este
estanque cubierto de espuma cercano a la
orilla del camino
esta es una eu blend a una célula
eucariota primitiva que contiene cerca
de una docena de cloroplastos
[Música]
tratamos un cultivo de elena con
antibióticos y pronto empezará a
aparecer unos blend hoy les bien
definidos estas células han perdido sus
cloroplastos pero si se les alimenta son
capaces de sobrevivir y reproducirse no
obstante una vez perdidos los
cloroplastos no pueden ser recuperados
estos hechos son la evidencia de que los
cloroplastos los primitivos orgánulos
productores de alimento de las células
vegetales fueron una vez organismos
vivos independientes
la teoría simbiótica ha conducido a la
búsqueda de sus antiguas conexiones
energía la portentosa fuerza motriz de
la vida cada célula está impulsada por
una fuente de energía especial la
mitocondria
la célula muscular que trabaja tan
duramente o un organismo unicelular
contienen muchas mitocondrias estos
orgánulos proporcionan energía al oxidar
las moléculas alimenticias y liberan
energía para el trabajo celular
esta micro fotografía electrónica
muestra una mitocondria aquí las
moléculas alimenticias son descompuestas
por el oxígeno para producir una energía
utilizable en forma de atp como en los
cloroplastos las mitocondrias se
reproducen por división son
sorprendentemente parecidas a los probar
yo estás simbióticos que viven en una
célula anfitriona
otra estructura celular que puede haber
tenido una virgen simbiótica es el
flagelo parecido a un látigo que se
encuentra en muchas células eucariotas
incluyendo los espermatozoides de los
mamíferos
pudo una libre ante moto bacteria entrar
en una asociación aportando el
movimiento
aquí la evidencia no es tan convincente
como lo es para los cloroplastos y las
mitocondrias no obstante es fascinante
pensar que los medios a través de los
que los espermatozoides llegan a
alcanzar el óvulo pueden ser
proporcionados por los descendientes de
un antiguo procariotas simbiótico
la teoría simbiótica resulta ser un
punto de referencia importante para
plantear el origen de los organismos
eucariotas y por tanto un eslabón
fundamental de la evolución
las células forman colonias simples
empiezan conectando unas con otras y a
su debido tiempo se desarrollan formando
organismos pluricelulares los
antepasados de las plantas y animales
modernos
y así desde las primeras células
procariotas de hace 3.500 millones de
años y de los eucariotas de hace mil
millones de años nuestra línea del
tiempo avanza hasta el presente
la más primitiva evidencia de vida
humana aparece aquí hace muy pocos
millones de años
nuestra propia especie es un desarrollo
muy nuevo en la historia de la vida
celular una historia que los biólogos
están solo comenzando a comprender
[Música]
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