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Estructura y función celular

La evolución de las células.
La evolución celular se produjo en estrecha relación con la evolución de la atmósfera y de los océanos. Los registros fósiles, los estudios comparativos del metabolismo y la bioquímica de los organismos actuales han permitido establecer una secuencia de la evolución de las células, que es sólo una aproximación de lo que pudo habersucedido. Al parecer, la vida empezó hace más de 3 000 millones, de años, la transición hacia una atmósfera rica en oxígeno ocurrió hace 2000 millones y las células eucariontes aparecieron hace unos 1 500 millones de años.
Los primeros seres vivos que surgieron en la Tierra, hace aproximadamente unos 3 500 millones de años, fueron microorganismos unicelulares primitivos, procariontes. Sólo existieroncélulas procariontes durante un periodo de más de 2000 millones de años. Hasta hace 1 500 millones de años surgieron células más especializadas, las eucariontes. Cuando surgieron las primeras células procariontes vivían en ambientes ricos en nutrimentos, y las reacciones
metabólicas eran poco necesarias. A medida que esos ambientes se agotaron, surgieron las procariontes de tipo de lascianobacterias, que son microorganismos fotosintetizadores; los cuales utilizaron la energía solar para extraer de las moléculas de agua el hidrógeno con el cual construyeron moléculas más complejas, y así liberaron el oxígeno molecular, que originó hace unos 2000 millones de años, cambios paulatinos en la atmósfera. El oxígeno atmosférico
se incrementó y hace 1500 millones de años se produjo laestabilización de esas moléculas. Los organismos empezaron a utilizar el oxígeno, lo cual originó el aumento de la capacidad metabólica, y esto propició que las células aumentaran su tamaño.
Después de las células procariontes autotróficas surgieron las células eucariontes. Existen varias teorías que explican la evolución de las células eucariontes; por ejemplo; la teoría de la endosimbiosis, la teoríadel plegamiento de la membrana plasmática y la teoría mixta.

La teoría del plegamiento de la membrana plantea que las células eucariontes se formaron directamente de un antecesor arqueobacterial, mediante la compartición de diferentes funciones, producto de la invaginación de la membrana plasmática. La mutación genética de las células procariontes es el factor fundamental de esta teoría, paraexplicar la formación de un complejo sistema de membranas, el cual, por invaginación de la membrana plasmática,
habría dado origen a diversos organelos con membrana, como el retículo endoplásmatico, el complejo de Golgi y los lisosomas; sin embargo, no aclara cómo se formaron las mitocondrias y los cloroplastos, que presentan doble membrana. Esta teoría también propone que el mismo proceso originóla membrana nuclear, principal característica de las células eucariontes. Sin embargo, es poco aceptada, porque no se han encontrado restos fósiles de la célula
intermedia entre procariontes y eucariontes.

Lynn Margulis propuso la teoría de la endosimbiosis en su libro Origin of Eukaryotic Cells, publicado en 1970. En él planteó que las células eucariontes fueron
precedidas por procariontesque luego se asociaron simbióticamente. Estableció
que las células eucariontes se originaron a partir de una célula procarionte primitiva
que perdió su pared celular, lo cual le permitió aumentar de tamaño; a esta célula se
le conoce como urcariota.
La teoría de la endosimbiosis explica que la urcariota pudo englobar a otras células
procariontes, estableciéndose una relación endosimbionte. Lacélula pequeña que se quedó dentro del otro organismo, era capaz de realizar una respiración aeróbica de manera más eficiente y se convirtió, después de muchas generaciones, en una mitocondria. Igualmente se pudo haber llevado a cabo la fusión de una célula grande que se alimentaba de materia orgánica, con una célula más pequeña que efectuaba fotosíntesis. Posteriormente, la
célula más grande se...