Origen i Evolució de la Vida: De la Cèl·lula a l'Eucariota

Orígens de la vida

Generació espontània (Aristòtil, s. IV aC)

• Els éssers vius poden néixer espontàniament de la matèria no viva mitjançant una "força vegetativa" (ex: cucs del fang, mosques de la carn podrida).
• Va ser la teoria més acceptada fins al segle XIX.
• Jan Baptista: va proposar la generació de ratolins a partir de roba bruta i blat.
• Redi i Spallanzani: van demostrar que la teoria era incorrecta mitjançant experiments amb carn i mosques.
• Louis Pasteur (s. XIX): va refutar definitivament la teoria amb l'experiment dels matrassos de coll de cigne. A diferència d'altres experiments que tancaven els recipients hermèticament, el seu permetia l'entrada d'aire, sent així acceptat per la comunitat científica.

Evolució química de la vida

• Oparin (1924): va proposar una evolució gradual en una atmosfera reductora (sense oxigen), on les radiacions UV afavorien reaccions químiques per crear les primeres cèl·lules.
• Haldane (1929): va coincidir amb Oparin, afegint que el procés va sorgir en medis aquàtics (la "sopa primitiva").
• Miller (1953): va recrear l'atmosfera primitiva i va obtenir aminoàcids, demostrant la teoria.
• Xemeneies hidrotermals: erupcions submarines que alliberen gasos i aporten elements per a la formació de biomolècules en els porus de les roques.

Evolució de la vida

• Fa 4280-3770 Ma: formació de LUCA, una cèl·lula procariota primitiva, unicel·lular, anaeròbica i heteròtrofa.
• El paper de l'O₂: Inicialment, els organismes eren anaeròbics (fermentació). L'aparició dels organismes fotosintètics (autòtrofs) va alliberar O₂ a l'atmosfera, provocant una gran extinció per ser tòxic. Els supervivents (aeròbics) van evolucionar.
• Endosimbiosi: Sorgeix la primera cèl·lula eucariota per la fusió de dos procariotes (arquea i bacteri), donant lloc als mitocondris i cloroplasts.
• Colonització terrestre: Les cèl·lules unicel·lulars en zones intermareals van evolucionar cap a organismes pluricel·lulars. Les plantes van ser les primeres a colonitzar la terra, seguides pels artròpodes.

Factors que limiten la cèl·lula

• Capacitat de captar nutrients del medi.
• Relació volum-superfície: si el volum augmenta massa, la superfície no és suficient per incorporar nutrients. Solució: cèl·lules planes, prismàtiques o irregulars.
• Capacitat del nucli: si el volum cel·lular és excessiu, el nucli no pot controlar-lo i la cèl·lula es divideix.

Cèl·lula Procariota vs. Eucariota

Cèl·lula Procariota: Material genètic (DNA), càpsula (opcional), paret bacteriana, citoplasma (ribosomes i inclusions), membrana plasmàtica. Es divideixen en arqueus (sense peptidoglicans, ambients extrems) i bacteris (amb peptidoglicans, patògens).

Cèl·lula Eucariota: Membrana plasmàtica, citoplasma amb orgànuls especialitzats i material genètic lineal dins d'un nucli.

Diferències entre cèl·lula vegetal i animal

Tipus de microscopis