El origen de los eucariotas y la teoría endosimbiótica

	Autora: Rocío Ramírez Responsable disciplinar: Silvia Blaustein Área disciplinar: Biología Temática: Células y organismos eucariotas. Teoría endosimbiótica del origen de la célula eucariota Nivel: Secundario, ciclo básico Secuencia didáctica elaborada por Educ.ar

Propósitos generales

Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje.

Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.

Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.

Introducción a las actividades

En otras secuencias de actividades se trabajó sobre el origen de la vida, la evolución y la aparición de especies dentro de la actual diversidad de seres vivos en nuestro planeta. En esta oportunidad se explorará una de las teorías más importantes relativas al origen de las células eucariotas, base estructural y funcional de seres vivos tan complejos como los seres humanos.

Objetivos de las actividades

Que los alumnos:

conozcan la teoría endosimbiótica del origen de las células eucariotas;

repasen y marquen diferencias entre las células eucariotas y las células procariotas;

observen y comparen los primeros eucariotas con otros organismos eucariotas más complejos.

Actividad 1

En las siguientes actividades van a repasar las diferencias entre las células eucariotas y procariotas e indagarán qué relación podrían llegar a tener entre sí.

1. Observación de diferentes tipos de célula en el microscopio.

a) Observen al microscopio tres células procariotas distintas (por ejemplo, bacterias de distintos orígenes como boca, yogurt, etc.) con al menos dos tipos de aumento.

b) Observen al microscopio tres tipos de células eucariotas. Traten de utilizar al menos dos tipos de aumento.

c) En sus carpetas o en sus equipos portátiles, dibujen todos los ejemplares con la ayuda de un programa adecuado (por ejemplo, Gimp).

d) Si los microscopios tienen conexión, tomen fotografías de los preparados para futuros trabajos.

e) Busquen similitudes y diferencias entre ambos tipos de células. Elijan un ejemplar de cada una (el más representativo o el que se observó mejor) y dibújenlos uno al lado del otro en sus equipos portátiles. También pueden realizar los dibujos a mano y escanearlos.

f) Marquen las estructuras más importantes o notorias, y anoten al lado, de forma resumida, la función que cumplen.

g) Si no logran observar bien los preparados, busquen lo solicitado en la bibliografía (ver al final de la secuencia de actividades) o en estos enlaces:

El origen de las células

Endosimbiosis

La teoría endosimbiótica

 Actividad 2: Introducción a la teoría de la endosimbiosis

Para comprender mejor la teoría endosimbiótica y el origen de los primeros eucariotas, deben tener claros algunos conceptos clave relacionados con la evolución de la vida en la Tierra.

1. Indiquen cuáles de las siguientes frases son verdaderas y cuáles falsas.

   a) La evolución biológica da cuenta de la diversidad a través de grandes períodos de tiempo.

   b) A través de millones de años de evolución, las formas de vida han seguido un patrón lineal, no ramificado, desde los ancestros unicelulares hasta la diversidad actual de organismos (algunos pluricelulares como nosotros).

   c) Las especies actuales evolucionaron de otras anteriores, las relaciones entre organismos son producto de un ancestro común.

   d) La vida hace 3,8 millones de años no contenía ningún organismo similar a los actuales (incluso los más primitivos como las bacterias).

   e) No hay similitudes en las funciones celulares de todos los organismos.

   f) Los procesos evolutivos tempranos de las células eucariotas incluyen la combinación (unión) de células procariotas.

   g) La ciencia siempre prueba y concluye, no está trabajando y progresando de manera continua sobre un tema.

   h) La historia de la vida se refina a medida que se van obteniendo más evidencias.

   i) El estudio y conocimiento de la vida a través del tiempo se basa en múltiples tipos de evidencias.

2. Respondan estas preguntas sobre la base de lo que hicieron en la actividad 1.

  a) ¿Cuál de los dos tipos de células observados en la actividad 1 creen que apareció antes en la historia evolutiva de los seres vivos? ¿Por qué?

  b) ¿Cuál es la función principal de una membrana? ¿Qué estructuras de todas las que han visto tienen membrana?

  c) ¿Cuál es la función de la mitocondria y de los cloroplastos?

  d) ¿Cómo podría haber surgido la célula eucariota?

  e) ¿Qué es lo que plantea la teoría endosimbiótica?

  f) ¿Cuáles podrían ser las evidencias científicas para esta teoría del origen de la célula eucariota?

Actividad 3

La evidencia experimental respalda la idea de que las células eucariotas actuales descienden de células procariotas que se juntaron en una unión simbiótica. ¿De dónde surgió esta idea?

En 1966, Kwang Jeon estudiaba amebas (organismos eucariotas unicelulares) que pronto fueron infectadas por bacterias, a las cuales llamó X. Muy pocas amebas sobrevivieron. Luego de varios meses, se sorprendió al ver que las que habían sobrevivido gozaban de notoria salud. ¿Se habían liberado de las bacterias? ¡No! Otra sorpresa fue que al suministrarles antibiótico (para matar las bacterias) las amebas también morían. Luego descubrió que necesitaban una proteína que las bacterias producían. La relación entre ambas especies había cambiado: de defensa y ataque a… ¡cooperación!

1. Con la ayuda de la bibliografía y webgrafía que se encuentra al final de la secuencia o los enlaces sugeridos en la actividad 1, respondan las siguientes preguntas:

  a) ¿Qué es la simbiosis?

  b) ¿Existen organismos simbióticos en la actualidad?

2. Busquen un ejemplo para cada tipo de simbiosis (organismos que funcionan juntos).

3. Las amebas y las bacterias que continuaron en su interior en el experimento de Kwang Jeon podían obtener energía, reproducirse y producir sus propias proteínas cada una por sí sola en un comienzo; pero luego, por algún motivo, comenzaron a trabajar juntas, y años de evolución más tarde se fusionaron.

• Copien las siguientes oraciones en un procesador de textos de sus equipos portátiles y completen las siguientes frases con las palabras que están en el recuadro.

  a) Un científico del futuro que vea la «amebacteria», difícilmente verá que una vez fueron dos _____________ separados.

  b) Este tipo de evidencia indica que esta fusión de dos organismos simples pudo haber sucedido en condiciones _______________________.

  c) Mucho tiempo atrás en la historia evolutiva, dos células formaron una relación ________________ y el resultado de la unión fue la primera célula ___________.

  d) Las mitocondrias son organelos productores de energía. Lynn Margulis («madre» de la teoría endosimbiótica) observó que su estructura se parece mucho a la de las ____________.

  e) Las algas y las plantas tienen otro tipo de organela, los ___________, que también se parecen a los organismos unicelulares procariotas.

4. Actividad extra para practicar el trabajo multimedia y el idioma inglés:

Rediseñen el siguiente esquema sobre la endosimbiosis.

a) Copien la imagen en sus equipos portátiles e introdúzcanla en un programa para trabajar diapositivas.

b) Quiten los textos en inglés, tradúzcanlos e insértenlos en la imagen.

c) Guarden la diapositiva para su posible uso en otras actividades.

Actividad de cierre

1. Den a conocer a los docentes y compañeros de otras clases, funcionarios y visitantes, qué es la simbiosis y la teoría endosimbiótica de nuestro origen como eucariotas.

a) Armen un póster para colocar en la cartelera principal del colegio, que cuente las experiencias y conclusiones de esta secuencia didáctica.

b) Incluyan título, objetivos, palabras clave, trabajos/actividades realizados, conclusión y perspectivas. La información debe ser inclusiva y concisa al mismo tiempo. Sean claros y usen expresioones sencillas.

c) Sugerencias:

Utilicen el programa de mapeo conceptual (Cmap Tools) y armen un recuadro para el póster con las ideas principales, similar o sustitutivo de las palabras clave, pero un poco más desarrollado.

Incluyan y destaquen los ejemplos de organismos simbiontes encontrados, en lo posible que sean especies presentes en el país. Incluyan imágenes de los ejemplares.

Traten de que el póster sea estéticamente atractivo. Para eso, pueden coordinar con profesores de lengua, comunicación, dibujo, expresión plástica y obtener apoyo en la redacción y el diseño.

d) Al concluir el trabajo y colocar el póster, difundan el hecho para que lo vea la mayor cantidad posible de compañeros del colegio.

Enlaces de interés y utilidad para el trabajo

En español:

Las formas de organización de la vida 1

Las formas de organización de la vida 2

Simbiosis

En inglés:

It takes teamwork: How endosymbiosis changed life on Earth.

Endosymbiosis: Lynn Margulis

Bibliografía recomendada

T. Audesirk, B. E. Byers y G. Audesirk (2003). Biología 3. Ecología y evolución. México, Prentice Hall.

F. Cuniglio y otros (1999). Biología y Ciencias de la Tierra. Buenos Aires, Santillana Polimodal.