cuál es el origen de la célula procariota
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Hace unos 3700 millones de años surgieron sobre la faz de la Tierra los primeros seres vivos. Eran microorganismos pequeños, unicelulares, no muy diferentes de las bacterias actuales. A las células de este tipo se las denominan procariotas, porque carecen de nucleo , un compartimento especializado donde se aloja el sistema genético.
Explicación:
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Modelo simbionte. Propone una fusión directa entre una arquea y una bacteria, y no existiría un protoeucariota como tal. Aquí habría sólo dos ramas principales de células iniciales, arqueas y bacterias. Las eucariotas serían una tercera rama surgida de la fusión de estas dos ramas. Hoy en día se han encontrado bacterias con endosimbiontes. Este evento de fusión dispararía el proceso de incremento de complejidad celular, y la bacteria terminaría siendo una mitocondria. En esta simbiosis las dos células se repartirían el funcionamiento celular: arqueas el ADN y bacteria el metabolismo. Hay una variante de este modelo en el que la asociación entre bacterias y arqueas no tuvo por qué ser una incorporación de una célula dentro de otra en un momento determinado, sino que la asociación ocurrió a lo largo de mucho tiempo. Habría ocurrido transferencia lateral de genes de la bacteria a la arquea debido a que las condiciones ambientales favorecieron la proximidad física entre ambas. Se propone la teoría del hidrógeno en el que la bacteria produciría hidrógeno para el metabolismo de la arquea y la arquea produciría sustancias carbonadas que usaría la bacteria. Finalmente hubo una incorporación física de la bacteria dentro de la arquea, la cual ya tenía muchos bacterianos. Cómo se produjo esta inclusión no está claro. Casi se ha asumido que fue por fagocitosis, pero en realidad no hay ninguna evidencia experimental que apoye esta idea.
Modelo autógeno o endógeno. Existiría una célula protoeucariota que procedería de un ancestro común compartido con las arqueas que habría evolucionado de manera independiente adquiriendo la mayoría de las complejidades que aparecen en una célula eucariota actual, incluyendo endomembranas y citoesqueleto, pero aún no tendría a las mitocondrias. Tendría la capacidad fagocitar y en una de esas engulló a una alfaprotobacteria, que no fue digerida y pasó a vivir dentro de la proteucariota. Con el tiempo los genes de la bacteria endosimbionte tomarían el control del metabolismo general, pero no de la manipulación del ADN. Sin embargo, no se han encontrado formas intermedias entre eucariotas y procariotas, y , sobre todo, no se han encontrado células eucariotas sin mitocondrias (aquellas células que no tienen mitocondrias tienen otros orgánulos derivados de éstas). Este modelo tiene además un gran hándicap, y es que para formar todo este sistema funcional de membranas se requieren muchas proteínas, y por tanto mucha energía, cosa que no parece que tal célula pudiera ser capaz de generar.
4. Endomembranas
Una de las características que distingue a las células eucariotas de las procariotas es su sistema de endomembranas, cuyo origen evolutivo todavía permanece sin aclarar. La idea tradicional es que tales compartimentos internos se produjeron por invaginación de la membrana plasmática de la procariota arquea, de modo que el interior del retículo o del aparato de Golgi es como si fuera homólogo al exterior celular. En relación con esto, y aceptando que la célula hospedadora fue un ancestro arqueano y la huesped fue un ancestro bacteriano, permanece la questión de cómo se cambiaron los lípidos de la membrana plasmática de origen arqueano (cadenas de isoprenoides y enlaces éter en los lípidos) por otra de origen bacteriano actuales (lípidos sin isoprenos y enlaces tipo éster).
Los procariotas actuales no generan vesículas internas, es decir, no son capaces de hacer endocitosis, aunque sí pueden invaginar su membrana y crear cisternas membranosas internas que permanecen conectadas con la membrana plasmática. Sin embargo, tanto arqueas como bacterias pueden generar vesículas hacia el exterior, es decir, vesículas extracelulares. Es muy interesante que esta capacidad se mantiene en las mitocondrias actuales, las cuales son capaces de generar vesículas denominadas "vesículas derivadas de mitocondrias", las cuales quedan en el citosol.
Gould et al., (2016) proponen una aproximación nueva a cómo se pudo generar el sistema de endomembranas en las células eucariotas: sería el resultado de la fusión de vesículas liberadas por los ancestros de las mitocondrias que quedaron como endosimbiontes en el interior de una arquea. La generación y fusión de vesículas intracelulares explicaría el retículo endoplasmático/Golgi, y también el cambio de composición de la membrana por fusión de tales vesículas con la membrana arqueana. Todo este proceso no requeriría una gran innovación evolutiva. En este modelo el interior del retículo endoplasmático no es homólogo al espacio extracelular si no a la región intermembranosa de la mitocondria.