Origen de la Vida a la Terra PDF

LIBRO DE LA ASIGNATURA--> LA CUESTIÓN VITAL EVOLUCIÓ DE LA VIDA EN LA TERRA - La primera matèria estava formada per àtoms senzills com hidrògen o carboni. - Pel contacte de àtoms simples entre ells va provocar la formació àtoms complexos. - D’aquesta nova matèria sorgirien le...

LIBRO DE LA ASIGNATURA--> LA CUESTIÓN VITAL EVOLUCIÓ DE LA VIDA EN LA TERRA - La primera matèria estava formada per àtoms senzills com hidrògen o carboni. - Pel contacte de àtoms simples entre ells va provocar la formació àtoms complexos. - D’aquesta nova matèria sorgirien les molècules més complexes. - Fa 3.800 milions d’anys van aparèixer les primeres formes de vida. - Sabem aquesta data perquè hi ha matèria inorgànica que s’ha transformat degut a activitat biològica. Aquestes es van convertir en les cèl·lules procariotes. SISTEMA TERRA-LLUNA Hipòtesi de un impacte únic i violent amb un cos de la massa de Mart. - Hi havia una existència d’un sistema que afecta a la Terra. - Algun dels cossos que orbiten al univers van xocar amb la terra, provocant una col·lisió. Això va provocar “un intercanvi de matèria” entre la escorça de la terra i el meteorit que va colisionar. - Va provocar que aquest cos, la Lluna, quedés atrapat per la força de atracció, forçant-la a orbitar al voltant seu. - Això va provocar que la Terra es quedés inclinada. Va provocar una adaptació dels éssers vius a les condicions de vida de la Terra, provocant la aparició d’estacions i també allargant els dies. - A més també va desaparèixer la atmosfera que hi havia prèviament. FORMACIÓ DE LA ATMOSFERA: - Després de l’impacte es va tornar a formar la atmosfera terrestre: - Composició: gasos, aigua i col·lisions que provocàven que arribessin noves molècules. - Arribàven formes d’energia en formes diferents: Radiació solar, calor de volcans, radioactivitat, descàrregues elèctriques. Totes aquestes formes d’E ajuden que les molècules reaccionin entre sí. - Aquestes formes d’E van fer possible la formació de molècules com CO2 o altres molècules diferents. CONDICIONS DE LA TERRA PRIMITIVA: 4000- 4400 M anys. - Les condicions no eren tan diferents a les que tenim ara. - Hi havia poca presència de O2, no tenia una atmosfera oxidant si no reductora. - Molta quantitat de CO2, H20 i d’amoni. - Aparició biomolècules: − Molècules orgàniques que formen els èssers vius estàn reduïdes. El procès de reducció necessita energia. Qui ha aportat energia? Pregunta sense resposta. − Com pot ser que a partir del CO2 atmosfèric ha fet que es transformi en cadenes carbonades reduïdes? − La Biologia busca la manera d’explicar d’on va sorgir l’energia necessària perquè es pogués reduir el carboni. Aquesta es la qüestió clau per explicar l’origen de la vida a la terra. o El CO2 en excés, reaccionant amb H--> donar primeres molècules. D'on va sortir la e necessària per donar les reaccions? Es planteja la possibilitat de que la reducció de CO2 donés format (HCOO-) Perquè és la única reacció que pot explicar la seva aparició junt amb les molècules inorgàniques presents a la terra primitiva. TEORIES ORÍGEN DE LA VIDA A LA TERRA: - Origen extraterrestre: pot ser que la vida hagi arribat d’un altre planeta. o Panspèrmia: explica origen vida a la terra però no l’origen de la vida en sí. - Origen espontani: vida podria haver evolucionat a partir de matèria inorgànica. com a resultat d'associació de molècules. Amb el pas del temps aquestes cada vegada s’han fet + complexes. És el que s’anomena sopa primigènia. o Grans oceans on es dissolen totes les primeres molècules orgàniques. Degut a la Energia de la atmósfera es podrien haver format les primeres biomolècules. ▪ HI HA un problema: Dilució. Poques molècules per la gran quantitat de aigua. Les molècules no estan lo suficientment pròximes per poder trobar-se i fer intercanvi e-. Encara i axí va quedar clar que amb energia aquelles molècules simples es podien transforrmar en molècules + complexes. Aquesta energia era necessària per reaccions no espontànies. ▪ A més hi hauria la possibilitat de que allà apareguessin les primeres molècules pero no cèl·lules perquè no hi havia un flux continu d’energia pel ja demostrat. - Origen en el món sulfur- ferro: S i Fe actuant com a catalitzador. Es sap que el S y el Fe estan molt relacionats amb processos de la vida. o Estudi de les xemeneies negres i els oceans: estructures volcàniques en el que hi ha molta quantitat de molècules amb S i Fe.  ▪ Molècules orgàniques suposadament apareixerien gràcies a E generada per reacció de sulfur d’hidrògen amb minerals de Fe i CO2. ▪ PRESÈNCIA de CO i en l’aigua es formaria pirita. (CO2 + H2). La temperatura era massa alta i els àtoms estaven molt excitats i no podien interaccionar. A més és que no hi ha molta quantitat de CO al voltant de les fumaroles i la alta T provocava que CO2 fos més estable. - Xemeneies alcalines: es formen a partir de la escorça de la terra. Es dona reaccio de CO2+ H2O = H2. Són xemeneies molt poroses que condueixen molt de H2 i que eren capaçes de acumular compostos orgàncs que es podrien polimertitzar posteriorment. o La T no era massa alta. o Si es talles una xemeneia ens donaríem compte de que hi ha compartiments que deixarien passar H2 i es quedaria atrapat en els compartiments de les xemeneis. No hi havia molt O2 a l’aigua, pero els compostos de Fe i S que s’oxidaven passarien a ser catalitzadors. - Juntament amb el CO2 de l’aigua que entrarien a les cavitat de les xemeneies portarien a reaccions que farien possible les reaccions de CO2 +H i la creació de les primeres cadenes carbonades. La base de totes aquestes tipus de proposicions era l’objectiu de reduir el CO2. - Manera d’obtenir E de les cèl·lules: transport de e- i gradient de protons. Com va aparèixer aquest sistema? o Amb l’exemple de la paret porosa, ja es devien començar a formar aquestes reaccions que hi havia una primera estructura que transportès H+ de fora cap a dins. I d’alguna forma una molècula de funció d’ATP guardaria la energia produïda en els seus enllaços. Seria com una estructrura i l’ATPasa que actuaria com a formador d’ATP. o Una molècula de “ATP” faria possible catalitzar la reacció de reducció de C. Parlem de les fumeroles aquestes perquè són les úniques que degut a les seves parets poroses podria donar a lloc a tot l’explicació. o Parlem d’ATPasa perquè tots els oorg la tenen i sense ella no hi ha vida. FUNCIONAMENT FUMEROLES. - Flux d’hidrògen hidrotermal (alcalí). Provinent de reacció d’oxidació de roques de Fe ferrós del mantell de la terra pel contacte amb H2O, alliberant H2. - T poc elevada (60graus) - Aigua mar amb CO2 dissolt (pH àcid) + Fe 2+. Fe s’oxida a causa del H2O I provoca que precipiti les parets de les fumaroles com sulfur de ferro (FeS), això fa que s’alliberi calor i H2. El Fe actúa com a cataliztador.  - En aquestes condicions H2 i CO2 reaccionen per donar molècules orgàniques. Encara no hi ha O2. - El CO2 i el H2 no reaccionen espontàniament, necessitarien E d’un gradient de protons que provindria de la xemeneia i el oceà. Al oceà hi havia molta més quantitat de H+ degut a que el modi marí és àcid. - El gradient natural de protons provocaria la reducció del CO2 en els compartiments de les fumaroles. Inici de una simple protocel.lula en una cavitat de matèria inorgànica. QUÈ ÉS LA VIDA? - Hi han diverses definicions que s’han proposat però no hi ha una d’oficial. - Sense fluxos de matèria i energia, la vida no seria possible. - La única energia que sabem utilitzar els éssers vius és E obtinguda de reaccions redox. Si no hi ha possibilitat d’obtenir E a tot moment, no hi ha vida. I per tant per poder créixer hi ha d’haver constantment flux de matèria per poder mantindre la vida. - PROPIETATS: o Activitat metabòlica: metabolisme assegura que es mantingui la vida que es va iniciar en un moment donat. Forma de transformar l’energia que anem acumulant. Però és necessari uns gens que ens diguin com funciona aquest metabolisme. I també energia. És necessari tindre un sistema ordenat en el que s’ordenin els compostos de més complexes a menys. Jerarquia de complexitats de molècules. I per mantenir aquest ordre es necessita E. La moneda de canvi energètic seria el ATP. o Per tant que és un organisme viu? Sistema autònom d’autoconstrucció amb capacitat d’evolució oberta. Amb capacitat de produir una varietat il·limitada de sistemes equivalents. És necessàri que hi hagi variabilitat genètica de generació en generació perquè si no una cèl·lula desapareix. ▪ Per tal de que hi hagi energia és necessàri que hi hagi una membrana a les cèl·lules, una frontera que les individualitzi. ▪ És necessàri que s’utilitzi matèria i energia per a poder auto construir-se. La informació per poder realitzar aquests processos metabòlics està en el DNA. CARÀCTERÍSTIQUES PRÒPIES DEL ÈSSER VIUS. - Formats x cèl·lules ( espais envoltats per una membrana) - Capaços de crèixer i desenvolupar-se gràcies al seu metabolisme - Es reprodueixen (tenen un mecanisme hereditari)  - Responen a estímuls i interaccions entre ells - Capaços de controlar el seu medi intern controlant el seu metabolisme - Capaços de evolucionar i adaptar-se a l’entorn. Això mitjançant la selecció natural, que afavoreix certs individuus amb caràcters heretables sobre altres individuus. IMPORTÀNCIA MEMBRANA Tots els processos es donen en una membrana. Es creu que en la sopa prebiòtica es van formar els primers lípids que després formarien les primeres membranes. - Primers liposomes: en H20 els lípids creen espais tancats que poden emmagatzemar coses al seu interior (bicapes). Són estructures formades pels lípids, ja que són les úniques biomolècules que ho poden fer. Són vesícules que poden créixer i dividir-se depenent del medi o de forma espontània. Única explicació de com va poder ser q es formés membrana de les cèl·lules. CARACTERÍSTIQUES MOLECULARS COMUNS EN TOTS ELS ORGANISMES VIUS - Utilitzen reaccions redox com a font d’energia amb l’objectiu de formar un gradient de protons a travès d’una membrana. Amb l’ATPsintasa formen l’E i després la conserven en l’ATP. - Utilitzen nomès D-sucres i L-aa - Utilitzen només 20 aa dels 500 que exixteixen. - Genoma del ADN i codi genètic universal - Reaccións metabòliques fonamentals son les mateixes. o Segueix un patrò universal: genrada x reaccions redox, conserven E en enllaços d’ATP CODI GENÈTIC UNIVERSAL - Tots els organismes vius tenen el mateix codi genètic heretat del 1r organisme viu. o Consisteix en triplets formats per 3 nucleòtids que després formaran els codons que codifiquen per 20 aminoàcids (L-amino). o S’anomena codi degenerat, diferents triplets codifiquen pel mateix aminoàcid. MECANISME HEREDITARI Es basa en replicar i transferir característiques a la descendència. Per això és necessàri una molècula portadora d’informació i que a sobre sigui catalítica. - El material genètic no sempre va ser el ADN. En les primeres cèl·lules sembla q va ser el RNA. Es pensava això perquè el RNA pot actuar com a catalitzador de reaccions i a sobre te la capacitat de guardar informació.  - Característiques del RNA: o Te un paper molt important en la biosíntesi de proteïnes. Aquesta es pot fer en absència de DNA però no de RNA. o Alguns virus tenen RNA. o El DNA deriva bioquímicament del RNA. Ara la seva funció és diferent. L’únic que guarda info al RNA son els retrovirus. MÓN DEL DNA: És una molècula més fiable per guardar info. Aquesta molècula ha de ser molt estable per a que l’organisme no estigui constantment mutant-se. Està format per dos cadenes que li dona estabiltat. - Té sistemes de reparació quan es fan còpies de ADN. - RNA té tendència a degradar info genètica degut a que la citosina eÇs pot desaminitzar i canviar a Uracil. En canvi el DNA té DNA polimerasa que fa que sigui”proof reading” i no li passi com al RNA, a més té mecanismes de reparació. - La doble hèlix és més estable front la llum UV. OBTENCIÓ D’ENERGIA D’ORGANISMES VIUS SEGUEIX UN PATRÓ UNIVERSAL - La obtenció d’energia és només d’un tipus de reacció. Mitjançant les reaccions redox. o Transferència d’e- d’un grup donador a un grup aceptor. Això mitjançant molècula que dona e- i una altra que els accpta transporta e: NAD+ I NADH+H+. o Molècula capaç d’oxidar-se i reduïr-se fàcilment. Obtenim e- de la glucosa. Acceptor final de e- dels eucariotes és l’O. Si no hi ha O morim. - ATP és la moneda de energia, és capaç de conservar l’energia en els seus enllaços: o Emmagatzema energia en els seus enllaços fosfat. Aquestes molècules havien de sorgir en les primeres cèl·lules. Enllaços fosfor poden emmagatzemar molta e. Per donar-la s’hidrolitza els seus enllaços. o Obtenció d’energia: arriben e- del NAD a la cadena de transport de e- i comença un sistrema de transport. A la vegada el H que anava amb el e- surt cap a fora i es forma un gradient de protons. Aquest H quan torni a entrar formarà ATP gràcies a la ATPsintasa. TOTS els organismes realizen aquest procès. Això demostra que tots venim de una primera cèl·lula. o El transport d’electrons acoblat al gradient de protons permeten la síntesi d’ATP. La ATP sintasa canalitza la entrada de protons generant  ATP a partir de la respiració. El metabolisme energètic està lligat a les membranes cel·lulars desde l’inici de la vida. ▪ Cèl·lules s’aprofiten de impermeabilitat de la bicapa lipídica als ions per conservar l’energia en forma de gradient electroquímica. o Procés de combustió: combustió i respiració són equivalents. La energia la canalitzem per assegurar que dona vida. o La energia la passem per la respiració cel·lular i poder-la emmagatzemar. Vida és retard és arranacar e- i dona-lo a un acceptor final. L’oxigen es redueix a H2O. Cada àtom d’O2 capta dos e- i dos H+. El retard entre la combustió i respiració cel·lular és el que anomenem vida. Intentem que tota l’energia generada passi a ATP i que només una petita part es perdi en forma de calor. ARBRE FILOGENÉTIC Tots tenim un ancestre com˙: LUCA. Perquè totes les funcions son idèntiques per tots els organismes vius. Va sobreviure aquella cosa o espècie que estava més adaptada, i va donar lloc a l’arbre filogenètic: bacteria, archaea i eukarya. EVOLUCIÓ DE LA VIDA A LA TERRA Explicació del esquema: Primeres cèl·lules: procariotes, aquests bacteris tenien metabolisme anaeròbica, ja que no hi havia O2 a la Terra, aquest no era l’acceptor final, tenien poques funcions. - Han tingut poca evolució morfológica No va ser fins fa 2500 milions d’anys que van aparèixer els primers cianobacteris oxigènics, que tenien la capacitat de captar es fotons del sol i obtenir energia, feien la fotosÌntesi (tenien pigments). - Evolució molt important. Així es van alliberar una gran quantitat d’O2, el fet de agafar O per arrencar electrons va ser un gran pas a més generava grans quantitats de glucosa (molècula reduïda, que es pot oxidar i obtenir ATP). L’oxigen en principi es tòxic, perquè oxida les molècules, però es van formar certes molècules antioxidants, que va permetre la supervivència d’alguns (d’aquells que tenien mecanismes per protegir-los de l’oxidació). Les clorofil·les podien captar llum i utilitzar l’aigua i així l’O2 va passar a ser acceptor final, perquè era el principal element a l’atmosfera i es van adaptar a utilitzar-lo com acceptor final. En un moment donat, van aparèixer les cèl·lules eucariotes, que segurament procedien de les modificacions de la simbiosi de procariotes. Les cèl·lules eucariotes han aconseguit una gran diversitat morfològica en molt poc de temps (procariotes no), potser perquè tenen una major quantitat d’informació genètica (modificació de genoma), hem anat agafant gens del medi, aixó no significa diversitat de metabolisme (bàsicament glucòlisis, respiració cel·lular, cicle de Krebs), bacteris tenen una major quantitat de diversitat de metabolisme. DIFERÈNCIES ENTRE PROCARIOTES I EUCARIOTES: Procariotes tenen una gran quantitat de parelles redox, pot ser que no utilitzesin l’O2 com acceptor final. Fins que van començar a fer fotosíntesi oxigènica. - Encara que també hi ha que realitzen la fotosÌntesi anoxigènica, no trenquen l’aigua per traure els e-. Cianobacteris aporten gran quantitat d’O2 a l’atmosfera. Cèl·lules eucariotes van aparèixer després de la respiració aeròbica. Eucariotes s’han especialitzat en fer únicament fotosÌntesi oxigènica, i animals respiració aeròbia. En canvi, els procariotes tenen gran quantitat de rutes metabòliques que els permeten adaptar-se a les diferents condicions. FOTOSÍNTESI ANOXIGÈNICA La fotosÍntesis apareix per la necessitat de les cèl·lules de fabricar els seus propis compostos orgànics a partir de compostos inorgànics, degut a l’esgotament dels compostos orgànics del medi en el que viuen. Això provoca l’aparició dels organismes autòtrofs. Els primers segurament van utilitzar la llum per transferir electrons de H2S i fixar el CO2 en sucres donant la fotosÌntesis anoxigènica. Això és possible degut a la gran quantitat de sulfur disponible a les xemeneies hidrotermals. FOTOSINTESI OXIGÉNICA (O2): CIANOBACTERIS: Els organismes es van adaptar a medis on no hi havia nutrients, van començar a sintetitzar glucosa a partir de CO2. Manera molt efectiva d’obtenir energia. Alguns utilitzen aigua i d’altres no. Cianobateris fan ús del aigua, que utilitzen per arrancar e-, i CO2 com a font de carboni, desprès la utilitzen per fer ATP, oxidant. A partir de matèria inorgànica sintetitzen orgànica, de manera que poden sobreviure tots els organismes. Van sobreviure aquells que podien aguantar el procés d’oxidació. Només van sobreviure aquells que tenien gran quantitat de molècules antioxidants, compostos fenòlics de les plantes. Envelliment està relacionat amb l’oxidació cel·lular. Els primers fotoautòtrofs que utilitzen la llum per transferir electrons de l’H2O o H2S per fixar sucres van ser els cianobacteris, utilitzant la clorofil.la Utilitzaven l’H2O disponible al medi per fixar CO2 en sucres i emetien l’O2 a l’ambient. La aparició de organismes fotosintètics (cianobacteris) productors d’oxigen va provocar un canvi molt important en la composició de l’atmosfera. La multiplicació dels cianobacteris va fer que els oceans no poguessin capturar més oxigen i es comences a alliberar a l’atmosfera provocant un canvi dràstic en la composició de l’atmosfera. La majoria d’organismes vius de la terra eren anaerobis i van morir “enverinats” per l’oxigen Aventateges ús de l’O2 com acceptor final d’electrons: quantitat E és molt més alta i sempre volien el máxim d’ E per a poder adaptar-se millor al medi. EVIDÈNCIES QUE LA VIDA VA APARÈIXER FA 3500M d’anys; microfòssils Estromatòlits: estructures laminars carbonatades, que s’han format a partir de la fixació de CO2, és a dir, no es van formar de manera natural, la van formar els bacteris que podien fixar CO2. Formacions de ferro bandat: sediments de fons marí formats de capes d’òxid de ferro (Fe2O3 i Fe3O4) alternant amb capes de pissarra, que han sortit a la superfÌcie i han quedat com roques, - Es tracta de ferro oxidat (rovell), oceans antics hi havia ferro ferrós que es dissol amb aigua, i les bandes són ferro en forma fèrrica que sols pot procedir de l’activitat dels bacteris. Són evidències. - Els bacteris extreien electrons del ferro dissolt a l’oceà (el ferro ferros es molt abundant en absència d’oxigen) donant compostos de ferro insolubles que cauen als fons marins donant les capes d'óxids de ferro. - Aquests enormes dipòsits poden indicar que hi havia vida i segurament una fotosíntesis primigènia: la energia de la llum arranca electrons d’un donant. Aquests electrons son donats al CO2 per formar molècules orà‡niques. - Els electrons poden provenir de ferro ferros dissolt,( també de sulfur d’hidrogen) o del H2O en la fotosíntesis de plantes. EVOLUCIÓ Tota la diversitat d’organismes vius a partir del LUCA s’explica per l’evolució de les poblacions per selecció natural. - La selecció natural no es aleatòria, ve dirigida per l’entorn, quan individus de una mateixa població amb uns al·lels determinats sobreviuen majoritàriament en una població i poden tenir mes descendència. - Si les poblacions que es generen d’aquest procés de selecció i els canvis que es generen en el temps es diferenciens molt d’altres poblacions es produeix l’especiació (procés diferenciador que deriva en dos espècies diferents a partir d’un grup original). - Aquest fet es el que ha permès la gran diversitat d’organismes nous tal com la coneixem. Teoria de l’evolució de Charles Darwin. 1859, l’origen de les espècies. Procés molt clar en eucariotes, difícil de determinar en procariotes. Dues idees: evolució biològica i selecció natural. - Entorn es modifica--> només sobreviu aquell que està adaptat al nou medi. Això provoca especiació. PROCARIOTES Agrupen a les bacteries i les arquees, morfològicament idèntiques pero aquestes es van separar evolutivament fa molt de temps. Cèl·lules senzilles, terme sense valor taxonòmic, però s’utilitza molt freqüentment en biologia. Constant en els procariotes, no han evoluionat en el que ara són els eucariotes. Gran diversitat metabòlica, son capaços d’arrencar electrons de qualsevol cosa tenen, gran capacitat d’innovació i adaptació al medi. Bacteris: tots microscòpics i molt semblants, es diferencien en metabolisme. Funcions molt importants a la biosfera, tanquen la major part dels cicles biològics. Sofre, nitrogen, fòsfors. A la natura nitrogen: atmosfèric, amoni (sÚl). Procariotes agrupen dos grans grups: bacteries i arqueobacteries. CLASSIFICACIÓ: quan es va descobrir que es podien classificar segons el seu material genètic es van classificar definitivament. Aceptem 3 grans dominis: bacteria, arche, eukarya. COMPOSICIÓ MEMBRANA CEL·LULAR: És la principal diferència respecte els eucariotes. Les arches tenen una membrana bastant diferent respecte els altres organismes. Es important perquè delimita estructura de la membrana. Dona lloc a membranes més fluides i els hi permet viure en situacions més extremes. - El fet de que tinguin un enllaç o un altre ve codificat per un gen, per tant diferència en el genoma de les arquees respecte els dos altres grups. - Per això es creu que el luca tenia aquests dos gens, ja que si no seria impossible que els bacteris tinguessin un gen i les arquees un altre. CARACTERÍSTIQUES MORFOLÒGIQUES (DELS BACTERIS) - Mesuren entre 0,5 i 3 picometres. - Poden tenir forma de coc, bacils o forma helïcoidals (això implica un problema, has de tenir proteïnes que mantingui estructura helicoidal, i és un altre gen que les bacteries han de tenir, i no tenen molt d’espai) - Els bacteris han d’estar observats pel micrsocòpi. Són extremadament petits. - Hi ha excepció de bacteris que no són petits. Són bactateries que es poden veure a ull nu. Es van trobar al Carib. És una bacteria que al seu interior té un vàcul que ocupa lloc ple de citoplasma. Això és perquè copien el seu DNA moltes vegades i tenen milions de còpies al llarg de tota la bactèria. Així si necessiten un proteïna en cert lloc la sintetitzen en el lloc on la necessiten. - E vàcuol és simplement per ocupar espai per a que no s’hagi de repetir tantes vegades el ADN CARACTERÍSTIQUES CÈL·LULA - Cromosoma de adn circular - Ribosomes: molt important, sense elles no hi ha proteïnes i per tant no hi hauria vida. - Membrana: si no hi ha membrana no hi ha vida - Citoplasma - Paret cel·lular: imprescindible per a la vida, sense ella no hi podria haver intercanvi de substàncies ni vida. PARET CEL·LULAR - Estructura característica dels procariotes: TOTS els bacteris la tenen. - Sempre tenen peptidoglicà, ja que els hi ajuda a mantenir la forma i dona protecció.  - La paret fa la funció d’impedir que la cèl·lula creixi molt i es trenqui.Molt diferent de la paret cel·lular dels eucariotes. - Només algunes cèl·lules paràsites no tenen paret cel·lular. - Estructura independent que s’aguanta damunt de la membrana. - En cas de que la pareet es danyés, es sintetitzarien els seus components dins de la cèl·lula per tal de taponar el forat. - Per això els antibiòtics maten bactèries, perquè trenquen la seva paret. - En altres ésser vius trobem altres components de la paret cèl·lular: o Procariotes: peptidoglucà o Eucariotes: cel·lulosa o quitina o Arquees: altres tipus de peptidoglucans, o glucoproteïnes. Tipus de paret segons la tinció de Gram: - Paret Gram +: o Paret MOLT gruixuda (30-100nm) o 50% pes sec és peptidoglucà o Hi pot tenir unit al peptidoglucà mureïna. Mureïna és permeable als nutrients així com al ADN. o Es poden trobar units àc.teicoics de forma covalent al peptidoglucà. Són molt antigènics (capaços de generar una resposta immunitària en l’organisme).  - Paret Gram – o Mureïna + prima. 20-30nm. I formada per moltes capes. Estructura és de capa de mureïna + membrana externa. o Peptidoglucà + membrana externa lipopolisacàrids, que formen una bicapa amb els fosfolípids de la capa interior. Això provoca que quedi un espai paraplasmàtic on es poden alliberar molts productes del metabolisme. Molt antigènics. o L’espai entre la membrana cel·lular i la membrana externa els hi permet sintetitzar ATP fora del citoplasma. Exemple etanol i àc.acètic com a substrat sense que entri dins i obtenen energia igual. - Mureïna: Polímer porós, insoluble, i amb molta flexibilitat i rigidesa. Disposició en xarxa bidimensional. Bàsicament formada per N-Acetil muràmic + N-acetil glucosamina + aminoàcids com L-Alanina, D-àcid glutàmic. CAPES EXTERNES DE LA PARET CEL·LULAR. - Càpsula: capa més espesa, gelatinosa, damunt de la paret cel·lular formada per sucres. Les protegeix i evita la desecació. o És una barrera de tòxics i bacteriòfags. o Els protegeix contra anticossos del hoste en cas de ser patògens. o Formada principalment d’aigua i algun oligosacàrid. o Permet la adhesió entre cèl·lules, com en la placa dental. Consitutida bàsicament per aigua i algun oligosacàrid, com la cel·lulosa, o heteropolisacàrid (com el àcid hialurònic). MOVILITAT: - Flagels: òrgan de movilitat bacteriana. Formats per proteïnes globulars flagelina. La flagelina es troba unida a la superfície de la cèl·lula. Acumulacions de proteïna que es sintetitzen dins de la cèl·lula que  s’excreten i s’apilen per formar el flagell. Permet la seva mobilitat dins del medi. o En els eucariotes la estructura molecular es diferent però la funció és la mateixa. o Depenent del nombre de flagels que tinguin les podem classificar: ▪ 1: disposició monòtrica → A ▪ 2: disposició lofòtrica→ B o disposició amfítrica→ C ▪ 2+: disposició perítrica→ D - Fímbries: Apèndix que permeten la adhesió al substrat en el que hi viuen, o un hoste.S’enganxen i exploten l’ecosistema on es troben. Es trobem en les Gram -. Són cadenes proteiques que surten de la membrana externa. - Pili: són estructures tubolars formades per subunitats protèiques de forma helicoïdal. Es troben en bacteris que transfereixen ADN per conjugació o Creades per poder donar variabilitat genètica perquè si no no podrien sobreviure. Amb aquesta estructura s’intercanvien material genètic. REPRODUCCIÓ ASEXUAL: - Creixen fins a una mida fixa i després es reprodueixen per divisió binària o bipartició. - En condicions adequades es poden dividir cada 1-3h. FORMES DE REPRODUCCIÓ: Bipartició: Cada cromosoma es pega a un extrem de la paret i es parteixen. NO HI HA RECOMBINACIÓ DE GENS. - ORGANITZACIÓ DEL GENOMA: o És un espai petit on ha de caber tots els gens. No tenen separacions que no codifiquen coses. Podem trobar DNA de un virus dins del seu genoma. o Tot el genoma té funció codificant o Absència d’introns en els gens.  o Poden tenir PLASMIDIS: codifiquen funcions adicionals. Fragments de DNA circulars que codifiquen per proteïnes però no són essencials. Per això es poden intercanviar plasmidis. TRANSFERÈNCIA HORITZONTAL DE GENS Mecanismes per aconseguir variabilitat genètica per adaptar-se a un entorn canviant. Ho fan mitjançant: - Mutacions puntuals - Elements genètics mòbils - Transferència horitzontal de DNA, que després recombinen en cromosomes o plasmidis. Existeixen 3 mecanismes: o Conjugació o Transducció o Transformació MUTACIONS PUNTUALS: Es produeix una alteració en l’ADN. Un canvi en una base individual, l’adició de bases o la supressió de algunes ja presents. ELEMENTS GENÈTICS MÒBILS: Fragments de DNA que es poden moure d’un lloc a un altre del cromosoma. Tenim de 3 tipus: plasmidis, transposons( fragments d’ADN que poden saltar d’una posició a una altre dins del genoma ja que tenen tota la informació genètica per fer una còpia d’ells mateixos ) i illes genòmiques entre altres. PEPTIDOGLUCÀ: - Polímer porós, insoluble, molta flexibilitat i rigidesa. Forma una xarxa bidimensional. MECANISMES PER A LA VARIACIÓ GENÈTICA: No es reprodueixen sexualment, per tant han de tenir alguna forma de generar variabilitat genètica per adaptar-se al entorn. Si no hi ha variabilitat genètica, no poden sobreviure com a espècie. TRANSFERÈNCIA HORITZONTAL: intercanvi de material genètic entre iguals. Només passa entre procariotes. Transformació: fenòmen molt típic. Quan lisen les bacteries s’allibera el seu cromosoma. Com q hi ha DNAses en el medi el DNA del bacteri es fragmenta en trossets i el capten. Conjugació: es passen mat genètic que ja tenen, normalment del plasmidi mitjançant el pili. Es fa normalment amb plasmidis de fertilitat perquè tenen la informació necessària per a que la bacteria faci un pili i s’ajunti amb altre que no. Aquelles amb el gen necessari per generar un pili s’anomenen F+, i al donar-li informació genètica a un altre bacteri F- sense la informació genètica acaben sent els dos F+. La transferència d’informació es fa per contacte entre les dues cèl·lules. - Cas de les HFR: tenen el plasmidi F integrat dins del cromosoma. o Fan el pili, fan la còpia del plasmidi que estava en el cromosoma i es trenca una part del mat genètic. Per tant bacteria receptora rep plasmidi però també reben material genètic de la donadora. En aquest cas una segueix sent F+ i l’altre F-. Transducció: mitjançant bacteriòfags. Infecten bacteria. SI és procés lític, el virus copia el seu DNA, s’encapsida i pot infectar altres bactèries. Al encapsidar-se el virus pot emportar-se material genètic de bacteris en petits fragments. Al infectar un altre bacteri i recombinar-se el seu DNA s’integra el del virus i el de l’altre bacteria en la nova. METABOLISME: Tenen molta diversitat nutricional. La E i el C el poden obtenir de diferents formes. FONT D’ENERGIA: Fotòtrofs: utilitzen fotons llum per captar electrons i energia. Obtenen ATP mitjançant la fotosíntesi. Fotoautòtofs: Utilitzen E de la llum i carboni inorgànic Fotoheteròtofs: Utilitzen E de la llum i carboni orgànic. Quimiòtrofs: la E prové de compostos químic inorgànics o orgànics. Quimioorganòtrofs: Compostos orgànics. Quimiolitòtrofs: Compostos inorgànics. FONT DE CARBONI: Autòtrofs: font de carboni és inorgànica (CO2). Heteròtrofs: font de carboni orgànic. Molècula orgànica com la glucosa EN ORGANISMES QUIMIOLITÒTROFS (autòtrofs) - Els donadors d’electrons són compostos inorgànics com el H2, H2S...La degradació de les seves molècules genera una força protomotriu i un flux d’electrons. Que generen ATP i poder reductor. La transformació de CO2 en altres molècules més complexes s’anomena Biosíntesi. EN ORGANISMES QUIMIOORGANÒTROFS (HETERÒTOFS) - Donador d’electrons és una molècula orgànica. El procés d’obtenció d’energia s’anomena fermentació.Exemples: etanol, CH4, glucosa... Depenent del últim acceptor d’electrons (anomenada molècula exògena) tenim diferents processos. o Molècula inorgànica: respiració anaeròbica (exclusiva de procariotes). o O2: Respiració aeròbica. - Respiració: reacció d’oxidoreducció completa on el donador d’electrons es un compost orgànic i l’acceptor un compost inorgànic. FUNCIONAMENT METABOLISMES FEMENTADOR Passen de compostos orgànics a compostos que puguin fer servir en la fermentació. Fan un procés de Fosforilació a nivell de substrat que s’acopla al procés de oxidació del substrat. Aquest procés els hi genera 2 ATP. - La fermentació es una reacció d’oxidoreducció incompleta en la que el donador i l’acceptor d’electrons son compostos orgànics, en general, de la degradació del mateix substrat inicial. A més aquesta dona a molts subproductes que necessiten la respiració posterior per poder ser transformats. CLASSIFICACIÓ SEGONS NECESSITAT D’O2. Aerobis obligats: necessiten O2 en la respiració cel·lular. Acceptor final d’e-. Anaerobis facultatius: poden utilitzar O2 si està però també poden créixer per fermentació. Anaeròbics obligats: L’O2 és tòxic. Poden viure fent fermentació o respiració anaeròbica utilitzant nitrats o sulfats com a acceptors finals en la cadena respiratòria. Anaerobis aerotolerants: no l’utilitzen pero l’Oxigen no els hi afecta. Tenen suficients antioxidants però no utilitzen O2 com acceptor final d’e-. CIANOBACTERIES: - Bacteries capaces de fer fotosíntesi. - Primers microorganismes capaços de fer-la. Fan una fotosíntesi oxigènica. - Resposta a quan es va començar a acabar els altres compostos REDOX. Van ser capaces de captar electrons de l’aigua. - Són capaçes de trencar-la amb els fotons de la llum del sol mitjançant la fotosíntesi. És un procès perfecte perquè d’aquest procès obtenien tot el que necessitaven. Els hi donava mat orgànica i ATP el que els permetia viure independentment del medi. Ç - Una possibilitat evolutiva és que el seu cloroplast provingui d’un cianobacteri endosimbiont (que vivia dins d’un altre organisme). Per poder crèixer necessitàven CO2 +N2 + llum natural. TEORIA EVOLUTIVA Alliberaven O2. Es van saturar el mar de O2 i va estabilitzar-se amb el de la atmosfera. Es va enriquir la atmosfera de O2. Van morir aquelles bactèries que no estaven adaptades. - Al seu interior tenen una gran quantitat de membranes plenes de pigments. El manganès va tindre que veure amb la aparició de clorofil·la. La importància era que aquests pigments captaven fotons. La clorofil·la  necessitava tant un electró i com el fotó li roba 1 e- la clorofil·la es capaç de robar-li un e a l’aigua. El CO2 acaba captant electrons perquè el NADH li empeny amb molta força que capti els e-. COMUNITATS MICROBIANES: Ens interessa més que fan les comunitats més que les espècies que hi ha. S’anal·litza més les comunitats microbianes on es descriuen les diferents espècies que hi ha i el seu entorn. - Microbiota: conjunt de microorg presents en un sistema o un espai determinat. Normalment s’identifiquen les diferents espècies mitjançant seqüenciacions de gens - Metagenoma: col·lecció de genomes i gens dels membres d’una microbiota determinada que dona la idea del potencial genètic de la població. - Microbioma: es referreix al conjunt de genomes dels microorganismes i d’un sistema o espai determinat, els prodcutes dels microorganismes i l’hoste amb les condicions ambientals en les que es troben. EUCARIOTES 1800 milions d’anys van aparèixer les eucariotes. L’endosimbiosi va actuar com a font de novetat evolutiva. Va augmentar la mida de les cèl·lules. - Una de les primeres coses que van passar al pasar de procariota a eucariota va ser la pèrdua de la paret cel·lular per l’atzar al intercanviar material genètic. - La pèrdua de la paret cel·lular els va permetre “englobar” altres coses en el medi, com bacteries lisiades. - Es van començar a multiplicar aquelles que no tenien paret cel·lular. Al absorbir altres èssers va haver gran quantitat de material genètic que poder recombinar i per tant més varietat genètic de diferents orígens. Més gens va significar més proteïnes que a la vegada podien realitzar més funcions. Per tant això va fer que hi apareixès nous èssers i a la vegada va fer augmentar a mida de les cèl·lules. El fet de que la membrana es pugui doblegar fa que apareixin invaginacions que provoquin la aparició de vesícules on emmagatzemar matèria. ORGANISMES EUCARIOTES - CÈL·LULA EUCARIOTA És una cèl·lula més gran. Té orgànuls i molts compartiments, això dels compartiments permet que es puguin fer diversos procesos a la vegada. No han de ser complementàries necessàriament, és a dir poden ser independents. Es poden portar a terme diverses vies metabòliques a la vegada. No tenen paret cel·lular la qual cosa li donen la possibilitat de crèixer. Tenen un nucli que protegeix el material genètic. El necessiten perquè tenen el seu material genètic fragmentat. Evolutivament han trencat el cromosoma bacterià antic en diversos trossos. Per això és necessàri que el material gènetic estigui en un espai controlat tancat on poder separar-lo. La membrana nuclear no és una membrana lipídica normal. Està formada per vesícules on entre elles hi han proteïnes que controlen el pas i sortida de material genètic (Rna). Sòn les mateixes proteïnes en les cèl·lules eucariotes. Això es prova de q tots els eucariotes provenen de una mateixa cèl·Lula inicial. El citoesquelet recondueix els diferents elements del citoplasma al lloc on hagin d’anar. Són fibres de proteïnes longitudinals que transporten allò que necesita la cèl·lula. A més aquets citoesquelet está fragmentat. La repartició de material genètic ha de ser molt precisa, per tant el citoesquelet permet que es separin exàctament per la meitat. El citoesquelet és el que forma el fus meiòtic. ORÍGEN DE LES CÈL·LULES EUCARIOTES. La gran pregunta és com de diversos grups de bacteris van poder aparèixer les cèl·lules eucariotes, ja que els procariotes no van aconseguir mai desenvolupar una morfología complexa genética. Es van començar a portar a terme processos de endosimbiosi dels quals només en un procès es va aconseguir que els procariotes donessin lloc als Eucariotes en els 4000 M d’anys de vida a la Terra i aquest pogués sobreviure. Ja que potser es van donar en diversos cops pero sense supervivència. Tots els eucariotes provenen del avanpassat LECA. Si no, totes les cèl·lules eucariotes no tindrien el material genètic en comú o alguna característica. Totes les eucariotes funcionen igual, totes tenen les mateixes vies metabòliques. SÓN ORGANISMES MONOFILÈTICS. Es van començar a donar noves combinacions de material genètic fins q aquest va tornar-se completament diferente al de les bacteries. Tenim molta diversitat en la especiació. Una vegada aquestes recombinacions els va permetre superar les limitacions bacterianes, les eucariotes van evolucionar en ser molt complexes i diverses en la morfología. A més van aparèixer nous trets i carácterístiques que només podien fer aquests nous tipus de cèl·lules. EXEMPLE: envelliment cel·lullar, sexe, especiació… Hi han diversos gens que codifiquen per aquest tipus de processos. Es va desenvolupar un nou sistema de reproducció. Aparició meiosi i aparició sexe. Nou sistema de recombinació els hi va donar moltes possibilitats, intervenen individuus diferents per donar un nou individuu q recombinarà el seu mat genètic. El resultat d’aquest tipus de reprodució va ser l’aparició de molta diversitat genètica. Una altra forma de diversitat genética van ser individuus que s’adapten a condicions ambientals, cada grup q s’adapta modifica el seu num de cromosomes— limiten amb qui es poden reproduïr. Només es poden reproduïr aquells amb aquells que tenen el mateix nombre de cromosomes. Pero dins de cada espècie hi ha suficient variabilitat per sobreviure. Per tant es produeix un procès d’especiació que les difereix molt d’altres espècies. Cromosomes acabats en telòmers. Al fragmentar mat genètic per mantenir estructura de doble hélix, els telòmers enganxen els cromosomes i mantenen la seva estructura. PASSOS NECESSÀRIS PER PROCÈS EVOLUTIU - Pèrdua paret bacteriana que permet que la membrana es pugui doblegar. Això fa posible la creació de vesícules, que poden captar substrats de l’exterior. - Aparició endosimbiosi: agafar organismes sencers per recombinar el seu material genètic. - Citoesquelet: per poder separar el material genètic de la cèl·lula. També per mantenir els orgànuls en el seu lloc. Són les proteïnes actina i miosina. També ajuden a transportar proteïnes al llarg de la cèl·lula. ORÍGEN DELS EUCARIOTES Sintròfia: Si dos bacteris poden sobreviure millor junts, es queden juntes. Es creu que es va produïr Unió de un bacteri(probablement del sofre) amb una arquea(de metà). Un li dona al altre els nutrients que necesiten. Es creu que pel contacte van donar una cèl·lula protoeucariota fruit de l’unió de bacteri+arquea. Per què es creu que van ser aquests dos? Perquè nosaltres tenim gens de bacteris i d’arquees. En el nostre genoma tenim gens d’arquees per tant hauríem de provenir d’aquelles. Les protoeucariotes s’anomenen quimeres: barrejes de coses d’orígen diferents. Una vegada ja tenim la protoeucariota amb capacitat de endosimbiosi, es creu que la cèl·lula va integrar una bacteria de respiració aeròbica. La va incorporar dins i va deixar que aquesta fes la respiració, la qual cosa genera molt d’ATP. Amb el temps les bactèries es van anar reproduïnt per bipartició, donant molt d’ATP cosa que permetia que la cèl·lula fes molts processos nous. Aquestes cèl·lules van donar els animals. Hi va haber unes altres que també van incorporar cianobactris, es van tornar independents al medi ja que ara també podíen donar ATP a partir de fotons. D’aquí provenen les algues i plantes. No van migrar els gens de respiració cel·lular, es van quedar en el mitocondri perquè hi havia la possibilitat de perdre el material genètic. El mateix va pasar amb els cloroplasts. Teoria endosimbiòtica→ Lynn Margulis Transferència de gens del nucli després de la endosimbiosi: raò per la qual moltes de les funcions de les bactèries passaven cap al nucli. S’ha quedat el nucli per controlar tots els processos. Duplicitat de gens podria donar problemes. Gens SEMPRE han migrat cap al nucli per evitar això. CARACTERÍSTIQUES comunes de les cèl·lules eucariotes - Nucli diferenciat amb membrana i porus formats per proteins iguals. - Fagocitosis (digestió intracel·lular per resultat de la endosimbiosi. - Envelliment programat - Divisió per Mitosis (fus mitòtic i enzims comuns) - Meiosis (cromosomes fragmentats). - Sexe (meiosis com a divisió i unió posterior amb cèl·lules d’un altre individu.)  o Cel·lules de la meiosi ja són diferents a les originals perquè hi ha ajuntament de cromosomas homòlegs a l’atzar. Previ a això ja hi ha hagut una recombinació i encreuament entre cromosomes. o Especiació o Estructures membranoses internes complexes. o Mitocondris. o Material genètic complex. o Pluricel·lulars. AVANTATGES REPRODUCCIÓ SEXUAL: - Es fusionen 2 cèl·lules parentals per donar un nou individuu diferent. Es barregen molts gens. Cromosomes homòlegs q es reconeixin— necessàri moltes proteïnes q facin possible la recombinació, molt d’ATP. Cada eucariora tenen 2 còpis de cada cromosoma que no SON EXACTAMENT igual per tant si un no funciona molt bé s’utilitza l’altre evitant que apareixin mutacions perjudicials. La reproducció sexual pot ser que donin pitjor descendència perq els gens són per atzar. La reproducció no millora els individuus. Dona noves combinacions. La reprodcció sexual dona recombinació que dona protecció contra paràsits i virus. Aquella combinació q podria fer q sobrevisquis es reprodueix i intenta passar aquests gens en la seva descendència. DIFERÈNCIES MITOSI I MEIOSI. MITOSI - Repartició de cromosomes - 1 divisió cel·lular. - Copia exacta dels cromosomes del organisme. MEIOSI - Progenitor posa còpia completa del seu material genètic en els seus descendents. - Unió de 2 cèl·lules haploides de diferents progenitors. Permet recombinació i reproducción sexual. PROTISTS Protistes. Eucariotes més senzills, majoria són unicel·lulars, pero hi han també pluricel·lulars més grans. No comparteixen característiques amb fongs, plantes o animals. Viuen en ambients aquàtics, marins, aigues o líquids corporals. FONGS Gran regne d’organismes eucariotes amb carácterístiques molt concretes. Ocupen un gran àmbit en els ecosistemes, fan funció de tancament de cicles biològics i funció regeneradora. Tenen cicles de vida complexes. CARACTRERÍSTIQUES: Fan digestió ectòtrofa: no introdueixen altres organismes a dins seu per fer la digestió, pero secreten els enzims digestius i digereixen al exterior per després captar les molècules més petites. Enzims de recerca de laboratori solen provindre de fongs. Secreten enzims per trencar organismes que altres organismes no serien capaços, per exemple la linina. Exemple: fongs a sobre d’escorça. A més son els principals descomponedors de matèria orgànica en molts ecosistemes. La paret cel·lular está majoritàriament formada per quitina. ESTRUCTURA FONGS: - Micelis: massa de filaments formats per les hifes. És una bona adaptación al tipus de nutrició que tenen. - Hifes: fil·laments tubulars ramificats, amb paret cel·lular i amb molts nuclis. o Les hifes es dispersen i col·lonitzen l’espai. Tenen molta superficie de contacte amb el substrat. - Septes: divideixen les hifes en diferents cèl·lules. Tenen el porus que permet el flux de citoplasma i per a q els nuclis q es troben a dins vagin movent-se entre fragments. Tota la hifa es troba envoltada per una paret cel·lular. Si no tenen septes es diu que la seva hifa és una hifa cenocítica i té un citoplasma continu. Les hifes cenocítiques són aquells fongs més antics filogenèticament. Si tenen septe es diu que tenen una hifa septada i el seu citoplasma no és continu. Fongs filamntosos: aquells q formen un miceli. Forma d’adaptar-se. Com més superfície tinguin els fongs, més matèria oorg podran digerir del exterior. El fet de q tinguin un cos adaptat a la seva forma de alimentació els hi permet posar-se en altres essers vius per digerir la mat orgànica del seu voltant. Les hifes cenocítiques són aquells fongs més antics filogenèticament. El miceli es pot organitzar per donar cosos fructífers. ESTILS DE VIDA NUTRICIONALS Simbiòtics: és una associació simbiòtica entre algunes plantes i fongs. És beneficiosa pels dos. Sapròfits: molt important, descomponen matèria orgànica en descomposició. Fongs paràsits: viuen matant un hoste. RELACIÓ SIMBIÒTICA: MICORRIZES: simbiosi entre fongs filamentosos i plantes superiors (que fan la fotosíntesi). Fongs creixen per sobre de la terra. Poden entrar en contacte amb les arrels de les plantes gràcies a la hifa, cosa que permet que s’intercanviin nutrients. La planta té molta glucosa per la fotosíntesi. Quan fong entra en contacte amb arrels, capta glucosa. Fongs filamentosos poden crèixer molt pel subsol, fong li pot portar nutrients a la planta de quilòmetres de lluny. Per tant la planta rep un augment de la superficie d’absorció de minerals i aigua. El fon rep sucres i aminoàcids. LÍQUENS: organismes a sobre de escorçes o pedres. Relació entre un fong i un alga verda (alga unicel·lular que fa la fotosíntesi) per les hifes, a les que l’alga queda enganxada. L’alga fa la fotosíntesi, li dona glucosa al fong i fong capta matèria inorgànica de pedres que li pasa a l’alga. Són molt resistents, a ambients extrems però molt sensibles a la pol·lució de l’aire. REPRODUCCIÓ FONGS És molt complexa. Es poden reproduïr asxualment o sexualment depenent de les condicionss. ASEXUAL: (Mitosis): individuus genèticament idèntics tenen la mateixa hifa. Mitjançant esporangis (esporangiospores) es creen moltes espores haplonts. Quan madura deixa anar espores. Allà on va les espores creixen fongs. Cèl·lules individuals. Hi ha una altra reproducció sexual semblant pero les espores no estan protegides per un esporangis, si no que es troben als estrems de les hifes→ conidis. Fongs unicel·luars: per gemmació. Estiren la membrana i fan còpia del material genètic. Fongs unicel·lulars. → llevats. Fragmentació: alguns poden crèixer trencant el miceli i allà on cau creix un nou fong. PASOS REPRODUCCIÓ ASEXUAL -Formació estructures reproductores: desenvolupament d’estructures com els esporangis→ aquestes fabricaran les espores. - Divisió mitótica: les cèl·lules dins dels esporangis es divideixen per mitosi. - Producció d’espores: a partir de les cèl·lules dividides es generen espores haploides (amb una sola còpia del cromosoma). - Liberació d’espores: alliberades en el medi ambient per mecanismes passius o actius. SEXUALS Quan es troben en condicions extremes. Han d’estar presionats per condicions ambientals. Hi han d’haver dos hifes diferents. Per distingir “sexes”: distigim hifes a i hifes alfa. Tenen només un gen que codifica el sexe a o alfa. Per a que s’inicii procès necessari un de cada. Plasmogàmia, fusió d’hifes, produeixen hifes heterocariòtes amb nuclis dels dos fongs. Poden estar molt de temps amb hifa heterocariòtica fins q ambient li va bé i llavors fusiona nucli. Karogàmia: fusió de nuclis. Dona un fong diploid. S’ánomena zigot. Inmediatament fan meiosi i creen 4 espores de les quals 2 seran a i 2 alfa amb micelis diferents. PASOS REPRODUCCIÓ SEXUAL -Plasmogàmia (fusió de citoplasmes): Cèl·lules de diferente aparellament (haploides) es fusionen. -Citoplasmes s’uneixen pero nuclis es mantenen separats formant una cèl·lula amb 2 nuclis diferents, dicarió. -Cariogàmia (fusió de nuclis): nuclis haploides del dicarió es fusionen. Formen un nucli diploide. Combina el material genètic dels dos progenitors. -Meiosi (reducció cromosómica): Nucli diploide es divideixx tornant a formar nuclis haploides.Aquestes cèl·lules es tornen espores sexuals, tenen combinación única de gens dels dos progenitors. S’alliberen les espores sexuals. FAMÍLIES: Ascomicets: Formes unicel·lulars i pluricel·lulars. Segueixen la reproducció sexual generalment. Quan formen les espores, tenen un cas particular. Tanquen les espores en unes estructures q es diuen asques, a la vegada asques es tanquen en ascocarp. Allà es dona la reproducció sexuals. Dins de les asques no hi han 4 espores si no 8 endògenes. El seu cicle sexual → quan es troben les hifes de signe contrari formen l’ascocarp i allà comença el procès. Diferència: quan es dona la cariogàmia (zigot) hi ha meiosis formen 4 espores pero fan mitosis. Per tan l’asca conté 8 espores. Poden ser també unicel·lulars: llevats. Ajuden a fermentar molts aliments. Alguns d’aquests fongs. Tenen una excepció. Al formar 4 espores no fa mitosi per tant al final tenim 4 espores i no 8 com en els altres grups. Basidiomictes: Donen els bolets. Poden tenir reproducció dels dos tipus. Per reproducció sexual formen esporangis i ha d’haber humitat i temperatura agradable alta. Es dona la reproducció sota terra en contacte de hifes. No hi ha 8 espores, només 4 espores. Queden penjant de la hifa→ la unió de les dues hifes →basidi. Quan maduren les espores, cauen i es desprenen. La meitat seràn alfa i atres a. Formen cosos fructífers. Normalment tenen hifes septades amb porus. SEMINARIS BIODIVERSITAT -Variabilitat dels organismes vius de qualsevol orígen. -Biota conjunt d’espècies que ocupen una zona. - Tenim per clasificar-los nivells genètics (variabilitat en els seus gens), taxonòmics (fruit de l’especiació) i d’ecosistema (variabilitat d’aquests en un lloc determinat). TAXONOMIA: -Branca de la biología que clasifica els organismes seguint un criterio de simil·laritat d’origen o altres factors. -Les classificacions filogenètiques NO sempre coincideixn amb les classificacions tradicionals. Per comparar diversos estudis és important que s’hagin fet tots amb el mateix model. TAXONOMIA JERÀRQUICA: -Tenim els rangs taxonòmics. -Taxons, filums… etc HiSTÒRIA TAXONÒMICA -Amb el pas del temps van aparèixer noveses d’agrupacions. - Es van establir 3 dominis. Les bacteries i les arquees que formen part dels protists i les “Eukarya”. ARBRE DE LA VIDA (POWER) CLADOGRAMA (classificació dels èssers vius). -Necessitem saber quins éssers vius volem classificar i les característiques per diferenciar-los. Clade: grup original amb avanpassat comú. Inclou l’avanpassat comú i tots els individuus que venen. Branca són les barres que uneixes a la rama principal o a un nòdul. Nòdul: punt on divergeixen les espècies i on es troba l’avanpassat comú més recent. ESPÈCIES: -Organismes que poden tenir descendencia fèrtil. Aquesta definició només és correcta per organismes amb reproducció sexual. Però per bacteris, que realitzen la reproducción asexual es segueix un altre criteri. Transferència genètica horitzontal: intercanvi de DNA entre organismes, fins i tot entre grups taxonòmics diferents. Els fa difícilment classificables. -Dificultats de créixer i aïllar cultius purs -Si els organismes tenen el 70% del seu ADN idèntic o el 98% del seu ARN diem que són de la mateixa especie. ORÍGIEN ESPÈCIES Les espècies apareixen degut a un procés d’especiació. - Especiació al·lopàtrica: quan es genera una nova espècie per la separació de la població geogràfica. Per barreres geogràfiques. - Especiació peripàtrica: part petita de la población es separa del grup gran i forma una espècie nova→ deriva genètica. S’especien més fàcilment perquè son un grup més petit. - Especiació parapàtrica: tot i que una mateixa espècie ocupa una zona gran, només es reproduïran entre ells els individuus més propers. o Aparició noves espècies. - Especiació simpátrica: dos poblacions de la mateixa espècie viuen al mateix lloc però evolucionen diferent. VIRUS I. DEFINICIÓ: Elements genètics submicroscopics, acel·lulars que poden replicar-se únicamente dins d’una cèl·lula viva. -Petits elements gènics. -Careixen d’estructura cel·lular i maquinària metabólica →No tenen citoplasma, membrana ni ribosomes. -Formats per ensamblatge d’estructures preformades. -Es repliquen dins d’una cèl·lula hoste. -Són paràsits obligats. TAMANY -20-300nm de tamany. -El diàmetre d’una cèl·lula animal és 10 vegades més gran que el d’una bacteria. Per tant els virus són molt petits. VIRIÓ: -Forma extra cel·lular del virus. -Permet la supervivencia dels virus durant llargs períodes de temps fora del hoste. -No té activitat metabólica: ni catabolime ni biosíntesi. -Únicament conté la informació genética per produïr més virions. ESTRUCTURA DELS VIRIONS: Capsómer: unitats repetitives d’agrupacions de proteïnes que formen la càpsida. Envolcall: bicapa lipídica externa. ENVOLCALL: Bicapa lipídica que inclou glicoproteïnes. Es realitza a la cèl·lula hoste. Té fosfolípids, proteïnes del hoste i proteïnes virals→ les glicoproteïnes. La seva funció és ajudar al viró al infectar al hoste (s’associa als receptors). CICLE REPRODUCTIU VIRAL: -Són paràsits obligats. -No tenen ni enzims ni metabolismo propi. -No tenen ribosomes per sintetitzar proteïnes. -Poden tenir un nombre limitat d’hostes. -La majoria dels virus eucariotes ataquen a teixits específics. Exemple la grip que ataca les víes respiratòries i el SIDA que ataca els limfòcits. CICLE REPRODUCTIU 1. Adhesió 2. Penetració→ entrada i injecció 3. Síntesi d’àcid nucléics i proteïnes virals gràcies a la maquinària del hoste, pero dirigida pel genoma viral. 4. Ensamblatje de cápsides i empaquetat del genoma viral en els nous virons.  5. Liberació dels nous virions. GENOMA VIRAL: Consisteix en: - Cadena doble o simple de DNA - Cadena doble o simple de RNA. Es solen organizar en una única molécula. - Lineal o circular. - Tamany molt variable: pot tenir de 4 gens fins a centenars de gens. ORGANITZACIÓ DEL GENOMA: Sistema de classificació de Baltimore ORGANITZACIÓ DEL GENOMA DNA virus