Otros EucariotesAlgas y
Protozoos
Teoría endosimbiótica
LA CÉLULA EUCARIOTA
Actualmente la idea más aceptada es que:
1.- El núcleo se formó por invaginación de la membrana plasmática y de ahí se originaron también los orgánulos membranosos del sistema de endomembranas.
2.- Mitocondrias y Cloroplastos se originaron por endosimbiosis.
LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Plantas, algas verdesy algunos protistas
Animales, hongosy algunos protistas
Dra. Lynn Margulis
LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
ARQUEAS
PROCARIOTAS
SpyrogyraE. coli N. equitans
EUBACTERIAS
EUCARIOTAS
LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
CÉLULA HOSPEDADORA:
Una Archea que perdió la pared.
CÉLULAS SIMBIONTES:
Una bacteria púrpura no sulfurosa: MITOCONDRIA.
Una Cianobacteria: CLOROPLASTO.
LINN MARGULIS -BOSTON 1938
Qué evidencia existe para demostrar esta hipótesis
• Las mitocondrias tiene su propio ADN, en una sola molécula continua como las de las procariotas
• Muchas de las enzimas de las membranas celulares de las mitocondrias se encuentran también en las membranas de las bacterias.
• Las mitocondrias solo se forman por fisión binaria a partir de otras mitocondrias
• Varias especies de Cianobacterias viven dentro de otros organismos como plantas y hongos, lo que demuestra que esta asociación no es difícil de mantener
• Pruebas en contra de la teoría
Las mitocondrias y los plastos contienen intrones, una característica exclusiva del ADN eucariótico. Por tanto debe de
haber ocurrido algún tipo de transferencia entre el ADN nuclear y el ADN mitocondrial/cloroplástico.
Pruebas en contra de la teoría
• Ni las mitocondrias ni los plastos pueden sobrevivir fuera de la célula. Sin embargo, este hecho se puede justificar por el gran número de años que han transcurrido: los genes y los sistemas que ya no eran necesarios fueron suprimidos; parte del ADN de los orgánulos fue transferido al genoma del anfitrión, permitiendo además que la célula hospedadora regule la actividad mitocondrial.
Pruebas en contra de la teoría
• La célula tampoco puede sobrevivir sin sus orgánulos: esto se debe a que a lo largo de la evolución gracias a la mayor energía y carbono orgánico disponible, las células han desarrollado metabolismos que no podrían sustentarse solamente con las formas anteriores de síntesis y asimilación.
Consideración actual
Actualmente se considera que la evolución pudo darse a través de dos vías:
La aparición de membrana nuclear, retículoendoplásmico, aparato de Golgi, vacuolas y lisosomas se explicaría mediante la Teoría autógena.
La aparición de mitocondrias y cloroplastos se explicaríamediante la Teoría endosimbiótica.
Ejemplos de Endosimbiontes actuales
• Las algas fotosintéticas verdes del tipo de Chlorella que viven en las células del protista ciliado Paramecium viride.
• Los dinoflagelados que viven dentro de las células de muchos corales.
Endosimbiosis Insectos –Bacterias
• Buchnera aphidicola (γ Proteobacteria) como endosimbionte primario de áfidos (Hemiptera: Aphididae).
• Esta bacteria genera efectos positivos sobre la eficacia reproductiva (“fitness”) de su hospedero (Figura 1), particularmente, en el suministro de aminoácidos esenciales (Douglas 2003; Gil et al. 2004).
• Esta relación se remonta a unos 200 millones de años, a lo largo de los cuales, la bacteria, además de las modificaciones típicas del genoma de un simbionte primario, ha experimentado la amplificación de los genes involucrados en la biosíntesis de aminoácidos (Silva et al. 2001, Laiet al. 1994, Moran et al. 1993).
• En áfidos portadores de B. aphidicola, criados con dieta artificial, su desarrollo y reproducción no son afectados cuando de su dieta se eliminan algunos aminoácidos esenciales; en contraste, en áfidos a los que, experimentalmente, se les suprime su población de endosimbiontesprimarios, la exclusión de algunos o todos los aminoácidos esenciales se traduce en un menor desarrollo (Douglas 1998). Esto, al parecer, es válido para otros hemipteros (Sasaki et al. 1996, Douglas 1998). Así mismo, se ha demostrado que B. aphidicola, aislada, puede sintetizar aminoácidos esenciales, pero no así los áfidos aposimbióticos
Bioluminiscencia Simbiosis
Este fenómeno se conoce sólo en animales marinos tales como los celentéreos, gusanos, moluscos, equinodermos y peces. Parece ser el fenómeno de luminiscencia de origen biológico más extendido en el reino animal.En diversos lugares del cuerpo los animales disponen de pequeñas vejigas, órganos comúnmente llamados fotóforos, que emiten luz, ésta se ve como puntos luminosos. Puede ser simple, o tan complejo como el ojo humano; equipado con lentes, Obturadores, filtros de color y reflectores. La luz puede ser producida por componentes durante la digestión de la presa, de células mitocondriales especializadas llamadas fotocitos (células que producen luz), o asociado con bacterias simbióticas en organismos de cultivo.
Las Algas• LAS ALGAS
• Las algas son organismos pertenecientes al Reino Protoctistas. Están formadas por células eucariotas y podemos encontrar individuos unicelulares o pluricelulares. Todas son autótrofas, esto es, forman materia orgánica a partir de materia inorgánica, utilizando la luz como fuente de energía. Este proceso se llama fotosíntesis.
• Las algas se utilizan en la industria alimentaria como espesantes de mermeladas y salsas. En medicina se utilizan para hacer los medios de cultivo de las bacterias. También se extraen de ellas sustancias para producir medicamentos.
• El grupo de las algas lo vamos a dividir en subgrupos:
GENERALIDADES
•EUKARYA•PROTISTA•FOTOTROFAS: CLOROFILA (CLOROPLASTOS)•FOTOSINTESIS OXIGENICA•TAMAÑO Y MORFOLOGÍA VARIADA•PARED CELULAR•UNICELULARES O PLURICELULARES
GENERALIDADES
•PIGMENTOS•POLIMEROS DE RESERVA•ORGANELOS CELULARES•MOVILES: POSEEN FLAGELOS•HABITATS: ACUATICOS MARINOS O DULCES, SUELO•GRUPO HETEROGENEO DESDE EL PUNTO DE VISTA FILOGÉNETICO
IMPORTANCIA
ECOLOGICA Y AMBIENTAL•FIJACIÓN DE CO2
•FITOPLANCTON ( PRODUCTORES PRIMARIOS)•PRODUCCION DE O2
•ESTABILIZAN Y MEJORAN PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO•EUTROFIZACION
IMPORTANCIA
EN LAS ACTVIDADES HUMANAS•FERTILIZANTES•TIERRA DE DIATOMEAS: AGENTE PARA PULIMENTAR, MATERIAL AISLANTE DEL CALOR, FILTROS•FUENTE DE VITAMINAS: A , D, B1, C Y K
•ALIMENTO DIRECTO•PRODUCCIÓN DE POLISACARIDOS
IMPORTANCIA
•INDUSTRIA ALIMENTICIA Y FARMACEUTICA•PATOGENOS:
PROTOTHECA (INFECCIONES SISTEMICAS Y SUBCUTANEAS)
ALERGIAS
•PATOGENOS VEGETALES•PRODUCCION DE TOXINAS
MORFOLOGÍA
•CELULAS AISLADAS ESFERICAS, ALARGADAS O FUSIFORMES•PUEDEN SER MOVILES O NO•COLONIAS PLURICELULARESOTRAS SON:•MACROSCOPICAS Y DE MORFOLOGÍA COMPLEJA
MORFOLOGÍA
MORFOLOGÍA
MORFOLOGÍA
•
ESTRUCTURA
•NUCLEO RODEADO POR UNA MEMBRANA•INCLUSIONES CITOPLASMATICAS: ALMIDON, GRANOS PARECIDOS AL ALMIDON, GOTITAS DE GRASAS Y VACUOLAS•UNO O MAS CLOROPLASTOS•PARED CELULAR
ESTRUCTURA
CLOROPLASTOS
•PRESENTAN MEMBRANAS LLAMADAS TILACOIDES•CONTIENEN CLOROFILA Y PIGMENTOS ACCESORIOS (FICOBILINAS)•FOTOSINTESIS
PARED CELULAR
•CELULOSA Y PEPTINA•XILANOS, MANANOS, ACIDOS ALGÍNICOS, FUCINICOS•CARBONATO DE CALCIO, QUITINA, SILICE•POROS DE 3-5 nm: NO FAGOCITAN
REPRODUCCIÓN ASEXUAL
•FISION BINARIA•FRAGMENTACION•PRODUCCION DE ESPORAS UNICELULARES:
ACINETOSZOOSPORASAPLANOSPORAS
REPRODUCCIÓN ASEXUAL
REPRODUCCION SEXUAL
•VARIADA•CONJUGACION DE GAMETOS: ZIGOTO•ISOGAMIA: GAMETOS IGUALES•HETEROGAMIA: GAMETOS DE TAMAÑO DIFERENTE•OOGAMIA: OVULO Y ESPERMATOZOIDE
FISIOLOGÍA
•AEROBIOS FOTOSINTETICOS•HABITAN LUGARES DONDE DISPONGAN DE SUFICIENTE LUZ, HUMEDAD Y NUTRIENTES SIMPLES•CRECEN SOBRE NIEVE Y HIELO DE LAS REGIONES POLARES•CRECEN EN AGUAS TERMALES: 700C, T0 optima: 50- 540C
FISIOLOGÍA
•HALOFILAS•AGUAS DE LOS OCEANOS DEL NORTE: NO CRECEN A PROFUNDIDADES SUPERIORES A 150- 180 PIES.•AGUAS TROPICALES: CRECEN HASTA 600 PIES•CRECEN EN SUELOS HUMEDOS, CORTEZA DE ÁRBOLES, SUPERFICIES DE ROCAS.
FISIOLOGIA
•POSEEN TRES CLASES DE PIGMENTOS FOTOSINTETICOS:
CLOROFILAS, CAROTENOIDES Y FICOBILINAS•ALMACENAN VARIOS PRODUCTOS DE RESERVA: GRANULOS O GLOBULOS
CLASIFICACION
•PIGMENTOS•PRODUCTOS ALIMENTICIOS DE RESERVA•FLAGELOS•PAREDES CELULARES•ORGANIZACIÓN CELULAR•HISTORIA BIOLOGICA
CLASIFICACION
CHLOROPHYTA•ALGAS VERDES•AGUAS DULCES, MARINAS Y TERRESTRES•UNICELULARES, COLONIALES• LA MAYORIA NO MOVILES•FISION, ZOOSPORAS Y SEXUAL
CLASIFICACION
CHLOROPHYTA•CHLAMYDOMONAS:
DOS FLAGELOS, UN CLOROPLASTO, ESTIGMA, PIRENOIDE.
CICLO BIOLOGICO: PUEDE PRESENTAR ESTADOS
PALMELOIDES
CLASIFICACION
CHLOROPHYTA•CHLORELLA:
ALGA UNICELULAR DE AGUA DULCEPUEDE CULTIVARSE EN MEDIOS SENCILLOSENDOSIMBIONTE DE PARAMECIUMSISTEMA BIOLOGICO PARA ESTUDIAR LA
FOTOSINTESISSUPLEMENTO ALIMENTICIO
CLASIFICACION
BACILLARIOPHYTA
DIATOMEAS: •AGUAS DULCES, MARINAS, SUELO HUMEDO, PLANCTON ARTICO•UNICELULARES, COLONIALES O FILAMENTOSAS•UN NUCLEO PROMINENTE •PLASTIDIOS EN FORMA DE CINTA•PAREDES CELULARES: SILICE
ORNAMENTACIONES VARIADAS
CLASIFICACION
EUGLENOPHYTA•EUGLENA:
ALGAS UNICELULARESMOVILES: FLAGELOSSUELO, AGUA.NO POSEE PARED CELULARORGANELOS DISTINTIVOSAUTOTROFO FACULTATIVO
CLASIFICACION
PYRROPHYTA•DINOFLAGELADOS:
MOVILES Y NO MOVILESPAREDES CELULARES PROMINENTES
CON CELULOSAAGUAS DULCES Y MARINASFLORACIONES O MAREAS ROJAS
LOS PROTOZOOS: amebas, ciliados y
flagelados
Son organismos Eucariotas unicelulares
La mayoría son microscópicos
Algunos son coloniales
Viven en todos los ambientes
NO SON ANIMALES. PERTENECEN AL REINO PROTISTA
Las Amebas o Rizópodos
•Se mueven mediante “seudópodos”
•Pueden tener uno o varios núcleos, pero todos iguales
•La mayoría son de vida libre, algunas ectocomensales
y otras parásitas
•Pueden ser “desnudas” o “cubiertas”
•Se reproducen asexualmente por “bipartición”
Los Ciliados
Se desplazan mediante “cilios”
Tienen forma constante
Suelen poseer varios núcleos de diferente tamaño (macro- y micro-núcleos)
La mayoría son de vida libre en ambientes acuáticos
Se reproducen asexualmente por “bipartición”, y sexualmente por “conjugación”
EQUEMA DE UN
CILIADO
(Paramecium)
Los flagelados
Se desplazan mediante “flagelos”
Se reproducen asexualmente por “bipartición longitudinal”
Los hay “autótrofos” y “heterótrofos”, de vida libre y “endosimbiontes”
Algunos causan serias enfermedades
ESQUEMA DE UN
FLAGELADO
(Euglena)
ALGUNOS PROTOZOOS CAUSAN GRAVES
ENFERMEDADESEl “dinoflagelado” Alexandrium minutum, causante de “mareas rojas”, produce toxinas con
efectos paralizantes.
El “zooflagelado” Trypanosoma brucei produce la “enfermedad del
sueño” y Leishmania la leismaniosis, utilizando “dípteros” como
transmisores
La Entamoeba histolyica causa la “disentería amebiana”
El “apicomplejo” Plasmodium (P. falciparum) produce la “malaria o
paludismo” transmitido por el mosquito Anopheles
El “pluriflagelado” Trichomonas vaginalis causa “vaginitis”
CICLO BIOLÓGICO DE
Plasmodium vivax
El ciclo comienza a) cuando una hembra de mosquito Anopheles pica a una persona con malaria y, junto con la sangre, succiona gametas indiferenciadas b) del esporozoo. En el tracto digestivo del mosquito, las gametasse diferencian, se unen, c) y forman un cigoto, d). A partir de los cigotos se desarrollan estructuras multinucleadas llamadas oocistos, e) que, en unos pocos días, se dividen en miles de células fusiformes muy pequeñas, los esporozoítos, f). Éstas luego migran a las glándulas salivales del mosquito. Cuando la hembra pica a otra víctima, g), la infecta con los esporozoítos. Éstos primero entran a las células hepáticas, h), donde sufren divisiones múltiples, i). Los productos de estas divisiones (merozoítos) entran a los glóbulos rojos, j), donde nuevamente se dividen en forma repetida, k), rompen los glóbulos rojos, 1) a intervalos regulares de aproximadamente 48 horas; así, provocan episodios febriles recurrentes que son característicos de esta enfermedad. Después de un período de reproducción asexual, parte de los merozoítosse transforman en gametas indiferenciadas (m) y, si son ingeridos por un mosquito en este estadio, el ciclo comienza nuevamente.
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