1.4.2 ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA

Hasta el momento hemos definido las diferencias estructurales existentes entre las células procarióticas y eucarióticas; las cuales no se adquirieron en un solo evento, sino través de una secuencia evolutiva que tomó un buen período de tiempo.
Existen muchas hipótesis con el fin de explicar este proceso, sin embargo, sólo se hará énfasis en la teoría endosimbiótica postulada por Lynn Margulis.
Para comprender mejor este hecho es necesario tener en cuenta que simultáneamente con los cambios morfológicos que daban lugar a la aparición de la célula eucariótica, se presentaba el desarrollo de una atmósfera aeróbica primitiva.

Se pueden considerar 5 pasos esenciales que dieron lugar a la célula eucariótica:

  1. Origen de una superficie celular flexible: Como vimos con anterioridad, las células procarióticas poseen una pared rígida que les confiere resistencia y protección. Se considera que la pérdida de la pared celular (o su flexibilización) le permitió a la célula crecer y alcanzar un tamaño que le facilitó fagocitar y digerir a otros procariotes vecinos sin tener que rebuscar los nutrientes por adsorción de pequeñas moléculas de su entorno. Partiendo de este crecimiento, la célula comienza a disminuir la relación superficie/volumen, situación que representa un inconveniente en la eficiencia de su metabolismo. El replegamiento de la membrana es un excelente invento por parte de la célula pues así genera mayor superficie sin aumentar el volumen y favorece el intercambio de nutrientes (mecanismo muy conocido en las células epiteliales intestinales). A su vez el replegamiento facilita la formación de vesículas endocíticas que permiten tomar del exterior gran cantidad de nutrientes y la excreción de los materiales de desecho, lo cual confiere mayor eficiencia a la célula en sus procesos metabólicos.
  2. Origen de una envoltura nuclear: Existen múltiples explicaciones a este respecto, una de ellas propone que algunas de las vesículas formadas a partir de la membrana plasmática a las cuales se pudieron adherir los ribosomas, se fueron agrupando alrededor del ADN, formando un precursor de la envoltura nuclear. Otra basada en el hecho de que en las células procarióticas el cromosoma de ADN circular está unido a la membrana plasmática sustenta que un plegamiento interno de ese fragmento de membrana podría haber constituido el origen del núcleo eucariota primitivo, rodeado por una membrana doble formada por partes aplanadas del sistema intracelular de membranas que se fundieron para dar una envoltura esférica.
  3. Aparición de vesículas digestivas: este paso se considera que debió suceder acompañado de la formación de la envoltura nuclear y del citoesqueleto. Debido a que las vesículas digestivas necesitan de un direccionamiento (proporcionado por el citoesqueleto) y de enzimas provenientes del retículo endoplasmático primitivo.
  4. El origen del citoesqueleto: este paso es esencial debido a que una vez perdido el apoyo de la pared rígida externa, la célula necesitaría de un andamiaje que le permitiera asegurar el incremento de tamaño. Por otra parte, en la conformación de una célula que pueda fagocitar se necesita gran cantidad de microtúbulos para la formación de seudópodos que permitan engolfar el alimento. Además la Teoría endosimbiótica que se explicará a continuación se basa en células que fagocitan otras más pequeñas (Como lo hacen los macrófagos en el sistema inmune). Por otra parte se plantea la necesidad de movilidad propia de la célula e inclusive de las vesículas dentro de ella (ya que ha crecido en tamaño).
  5. La adquisición endosimbiótica de ciertos organelos: El incremento en los niveles de oxígeno en la atmósfera primitiva terrestre debido a la actividad fotosintética de las cianobacterias, tuvo consecuencias desastrosas en la mayoría de compartimientos celulares de las arqueas y bacterias (propuestas como primeras habitantes de la corteza terrestre), pero algunos procariotes se las arreglaron para evadir el efecto de los radicales libres producto de las reacciones oxigénicas. De acuerdo con la teoría de la endosimbiosis (la cual se explicará a continuación con más detalle), la célula eucariótica primitiva fagocitó Proteobacterias alfa sin digerirlas estableciendo una relación simbiótica con ellos.

TEORIA DE LA ENDOSIMBIOSIS
Para comprender mejor esta teoría es pertinente definir el término simbiosis:
Se trata de una asociación prolongada de individuos (coexistencia) de diferente clase en una unidad morfológica con ventajas mutuas y significativas (De Bary, 1879).
Por tanto el término endosimbiosis se refiere a una relación simbiótica al interior de la célula, con algunas particularidades metabólicas que no se encontraban en los individuos separados y esta asociación se transmite de generación en generación.

Los fundamentos de la teoría endosimbiótica son:

  1. Las Mitocondrias y Cloroplastos organelos presentes en las células eucarióticas tienen dimensiones y morfología parecidas a la de las bacterias.
  2. Estos orgánulos poseen ADN, ARNm, Ribosomas, ARNt. componentes esenciales para su duplicación independiente del núcleo celular. La importancia de estas observaciones radica en sugerir que estos organelos fueron organismos unicelulares capaces de autoreplicarse y sintetizar la totalidad de sus proteínas.
  3. Poseen ADN circular al igual que las bacterias actuales.



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