BIOLOGÍA

NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICA

Todas las criaturas vivas están formadas por células.

Las formas de vida más simples son células solitarias que se propagan dividiéndose en dos.

Los organismos superiores son como ciudades celulares en las que grupos de células realizan funciones especializadas y están unidos por intrincados sistemas de comunicación.

Se cree que todos los organismos descienden por EVOLUCIÓN MEDIANTE SELECCIÓN NATURAL de una célula ancestral comun.

La evolución implica dos procesos esenciales:

1. La aparición de una variación al azar en la información genética transmitida de un individuo a sus descendientes, y

2. La selección de la información genética que ayuda a su portador a sobrevivir y a multiplicarse.

La evolución es el principio central de la biología.

Las moléculas biológicas actuales son una fuentes rica de información sobre el curso de la evolución.

DESDE LAS MOLÉCULAS HASTA LA PRIMERA CÉLULA

En condiciones prebióticas se pueden formar moléculas biológicas.

En un experimento de laboratorio, si se toman mezclas de gases como CO2, CH4, NH3 y H2, se calientan con agua y se activan mediante descargas eléctricas o radiación UV, se observa como los gases reaccionan formando pequeñas moléculas orgánicas, entre ellos HCN y HCHO, que en solución acuosa sufren rápidamente reacciones posteriores.

Y los más importante, se generan moléculas representativas de la mayoría de las principales clases de moléculas orgánicas encontradas en las células como aminoácidos, azúcares y las purinas (A,G) y pirimidinas (C,T,U) necesarias para sintetizar nucleótidos.

Las moléculas orgánicas simples como los aminoácidos y los nucleótidos se pueden asociar formando grandes polímeros. Un aminoácido puede unirse a otro formando un enlace peptídico, mientras que dos nucleótidos se pueden unir entre ellos mediante un enlace fosfodiéster.

La repetición de estas reacciones da lugar a polímeros lineales conocidos como polipéptidos y polinucleótidos.

En los organismos vivos actuales, los polipéptidos – conocidos como proteínas – y los polinucleótidos – en forma de ácidos ribonucleicos (RNA) y ácidos desoxirribonucleicos (DNA) – son considerados habitualmente los constituyentes más importantes.

Los polinucleótidos son capaces de dirigir su propia síntesis (apareamiento complementario):

Algunas moléculas especializadas de RNA pueden catalizar reacciones bioquímicas (self-splicing).

La información fluye desde los polinucleótidos a los polipéptidos) (ribosomas)

con éste proceso comenzó la evolución hace 3.5 ó 4 mil millones de años.

Las membranas definieron la primera célula, gracias a las moléculas anfipáticas.

Todas las células actuales están delimitadas por una membrana plasmática formada por moléculas anfipáticas – mayoritariamente fosfolípidos – formando bicapas.

Todas las células actuales utilizan el DNA como material hereditario.

Formación de membranas por fosfolípidos

DE LOS PROCARIOTAS A LOS EUCARIOTAS Se cree que todos los organismos que

viven actualmente sobre la Tierra derivan de una única célula primitiva nacida hace más de tres mil millones de años.

Esta célula evolucionó y cubrió de verde la Tierra y cambió la composición de su atmósfera convirtiéndola en el hogar de la vida inteligente.

Hace 1.5 mil millones de años las células de estructura simple, llamadas procariotas experimentaron la transición hasta las células eucariotas, mayores y más complejas.

Procariotas

Ha menudo los procariotas poseen una envoltura protectora resistente, denominada pared celular, por debajo de la cual una membrana plasmática rodea a un único compartimiento citoplasmático que contiene DNA, RNA, proteínas y pequeñas moléculas.

Las bacterias son pequeñas y se pueden replicar a gran velocidad, simplemente dividiéndose en dos mediante fisión binaria.

En condiciones óptimas, una célula procariota se puede dividir cada 20 minutos, y por lo tanto dar lugar a 5 mil millones de células en menos de 11 horas.

Relaciones familiares entre las bacterias actuales

LAS REACCIONES METABÓLICAS EVOLUCIONAN Una bacteria en solución salina que

contenga una sola fuente de carbono, debe realizar muchas de reacciones químicas catalizadas por ciento de enzimas que trabajan en “cadenas” de reacciones, de forma que el producto de una reacción es el sustrato de la siguiente; estas cadenas enzimáticas se denominan vías metabólicas.

Los organismos con enzimas que fabricaban moléculas orgánicas proliferaron.

La dotación de enzimas aumentó, generando las vías metabólicas de los organismos actuales.

Dos maneras posibles a través de las cuales pudieron evolucionar las vías metabólicas

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