Cmo Ha Evolucionado La ClulaCmo se originaron las clulas? Uno de los rompecabezas ms complicados del origen de la vida es cmo se formaron las primeras clulas y su metabolismo. Pudiera pensarse que las primeras clulas fueran como los organismos ms pequeos y simples que viven hoy en da, los microbios conocidos como micoplasmas. Las clulas de los micoplasmas son realmente diminutas, ms de mil millones de veces menores que un protozoo, y albergan tan slo una fraccin del ADN y de las protenas normalmente presentes en una clula. Pero todos los micoplasmas son parsitos, versiones menores y simplificadas de microorganismos mayores de vida libre, y slo pueden crecer y reproducirse en el interior de otras clulas, por lo general de mamferos, un modo de vida claramente imposible para las primeras formas de vida. Teoria celular. El desarrollo de la teora celular es una ilustracin de la interaccin entre hechos e ideas. Los avances tcnicos han permitido ir descifrando poco a poco los ms intrincados problemas biolgicos, hasta llegar a facilitar en nuestros das una visin precisa y de gran complejidad de los organismos vivos y en particular de la clula. Si retrocedemos al menos unos trescientos aos, Robert Hooke, al describir las "clulas", y Antonie van Leeuwenhoek, al observar por vez primera los microorganismos y otras formas celulares, con sus microscopios rudimentarios, ponan al alcance del hombre valiosos medios de observacin que al ser perfeccionados mas tarde, serviran para dar pasos de gigantes al asentamiento de los conocimientos de la clula. Los fundamentos de la vida El metabolismo, el conjunto de procedimientos que permiten a las clulas fabricar y romper molculas, es sorprendentemente simple. No se inventaron mas que unas pocas vas, casi todas ellas versiones revisadas de vas ms antiguas. El metabolismo se erigi como las murallas de una ciudad medieval, construidas en estadios sobre las piedras colocadas por generaciones anteriores. La historia del metabolismo no es ms que un ejemplo de cmo la evolucin construye poco a poco sobre sistemas ya existentes. Por qu opera la evolucin de este modo es fcil de comprender. Las

clulas son como relojes increblemente intrincados, compuestos por un nmero enorme de partes que para funcionar dependen de otras por vas complejas. La evolucin preempaquetada Se sabe la respuesta, y los actores son dos grupos de eubacterias: las cianobactenas y las bacterias purpreas. La forma avanzada de la fotoautotrofia, la fotosntesis oxignica (que produce oxgeno), fue inventada por las cianobacterias hace unos 3.500 millones de aos cuando la Tierra se encontraba en su infancia. Mucho ms tarde, hace quiz tan slo 2.000 millones de aos, uno de sus descendientes fue tragado por un organismo unicelular eucariota. Como la cianobacteria capturada (pero no digerida) llevaba consigo la maquinaria metablica para la fotosntesis, se estableci entre ambos organismos una relacin simbitica (yo por ti, t por m). La cianobacteria funcionaba como una prctica factora interna de comida, mientras que el husped eucariota proporcionaba refugio (este tipo de relacin recibe el nombre de endosimbiosis). Con el tiempo, la alianza se hizo ms fuerte, la mayora de los genes de la cianobacteria se transfirieron al husped y los endosimbiontes evolucionaron hasta convertirse en las estructuras que hoy conocemos como cloroplastos, unos cuerpos celulares protegidos por una membrana (orgnulos) que albergan el aparato fotosintetizador en los fotoauttrofos eucariotas como las plantas. Una secuencia de eventos similar condujo a la formacin de la clula eucariota, que respira oxgeno: bacterias purpreas endosimbiontes evolucionaron hasta convertirse en las factoras de energa aerbicas de las clulas eucariotas, los orgnulos cilndricos conocidos como mitocondrias. La evolucin de la endosimbiosis proporcion a los eucariotas la maquinaria metablica para la fotosntesis y la respiracin ya preempaquetada y lista para usar en unos sistemas ya probados y perfeccionados. Una nueva fuente de combustible El problema era la escasez de glucosa. Para mantenerse. la vida necesitaba encontrar una fuente de glucosa ms abundante. Se hall una solucin inicial en la evolucin de unos microbios capaces de fabricar glucosa por si mismos mediante una suerte de gluclisis al revs. La fabricacin de glucosa (tcnicamente, biosntesis de glucosa) comporta once pasos enzimticos. Siete de stos utilizan los mismos

enzimas que la gluclisis, pero operan en sentido inverso. Para construir un sistema de fabricacin de glucosa no se tuvo que cambiar la gluclisis para nada, se duplicaron los genes de siete de los enzimas y slo hubo que aadir cuatro enzimas adicionales. En lugar de inventar un nuevo juego de genes y enzimas, la evolucin fue conservadora y econmica.

Por qu respiramos oxgeno? En primer lugar, la gluclisis rompe la glucosa, produciendo piruvato y dos molculas de ATP (ms agua) por cada molcula de glucosa. En segundo lugar, se escinde el piruvato en un sistema cclico (el ciclo del cido ctrico), en el que se forman dos nuevos ATPs, electrones y dixido de carbono. En tercer lugar, el oxgeno interviene en un proceso por el cual los electrones provenientes del ciclo del cido ctrico se conducen por una cadena de transportadores de electrones impulsados por enzimas.