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Superficie inestable, con intensa actividad volcánica y bombardeo meteórico. Atmósfera primitiva reductora: rica en metano (CH₄), amoníaco (NH₃), hidrógeno (H₂) y vapor de agua (H₂O). -
Desde la formación de la Tierra hasta las primeras células. Procesos clave: atmósfera primitiva, síntesis de biomoléculas, protocélulas, mundo ARN.
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La superficie se enfría, se condensan las nubes de vapor de agua, aparecen mares y océanos. Estos océanos serán el caldo primitivo donde se formarán las primeras biomoléculas. -
Experimentos tipo Miller-Urey (1953, recreando la atmósfera primitiva) muestran que se podían formar aminoácidos, azúcares, lípidos y bases nitrogenadas espontáneamente. Meteoroides y cometas también trajeron moléculas orgánicas (hipótesis de la panspermia). Se acumulan compuestos como ácidos grasos y nucleótidos en los océanos. -
Formación de monosacáridos simples como ribosa, glucosa y fructosa en el caldo primitivo. La ribosa fue crucial en la formación de nucleótidos y el ARN (hipótesis del mundo de ARN). -
Descarga eléctrica, radiación UV y actividad volcánica generan moléculas simples (aminoácidos, ácidos grasos). Lípidos simples se autoensamblan en micelas y vesículas / primeras membranas. -
Síntesis de bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina, uracilo, timina) en la atmósfera primitiva y meteoritos. Formación de ribosa mediante la reacción de formosa. Aparición de nucleótidos primitivos y unión de azúcares, bases y fosfatos. -
Procariotas primitivos comienzan a usar azúcares en fermentaciones anaerobias. Se establece la glucólisis primitiva, base del metabolismo energético. -
Aminoácidos: proteínas primitivas (a través de enlaces peptídicos en superficies minerales como arcillas). Nucleótidos: ácidos nucleicos (ARN/ADN primitivo). Lípidos forman vesículas espontáneas - protocélulas con membranas simples. -
Aparición de las primeras células procariotas. Desarrollo de metabolismo anaerobio (fermentación). Surgimiento de cianobacterias y fotosíntesis oxigénica. Gran Oxidación (aumento de O₂ en la atmósfera).
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Se reproducían por fisión binaria: Copiaban su ADN circular. La membrana se dividía en dos. Cada célula hija recibía una copia idéntica.
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Algunos péptidos adquirieron capacidad de plegarse en estructuras rudimentarias. Se convirtieron en ribozimas - peptidasas combinadas con ARN - primeros sistemas de catálisis mixta (mundo ARN + proteínas). -
Moléculas encerradas en membranas de lípidos - microambientes con reacciones químicas estables. Aparece la primera organización celular rudimentaria. Evolución de metabolismos anaerobios (fermentación primitiva). -
Los lípidos comienzan a formar bicapa lipídica rudimentaria. Aminoácidos empiezan a unirse espontáneamente en péptidos cortos, algunos con actividad catalítica.
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Las primeras células procariotas incorporaron proteínas funcionales como: Enzimas metabólicas (glicólisis primitiva). Proteínas de membrana para transporte. Proteínas estructurales simples. Proteínas reemplazan poco a poco a ribozimas como catalizadores principales.
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Primeros fósiles de estromatolitos (colonias bacterianas). Dominio de procariotas anaerobios. Evolución de la fotosíntesis anoxigénica (usando H₂S en lugar de agua). -
El ARN probablemente es el primer material genético funcional. Con el tiempo, aparece el ADN como molécula más estable para almacenar información, mientras que el ARN se especializa en funciones de transferencia y traducción. -
Cianobacterias desarrollan la fotosíntesis oxigénica y producción de glucosa. Se forman los primeros polisacáridos de reserva (almidón bacteriano). -
Evolución de la síntesis de ARN mensajero, ARN de transferencia y ARN ribosomal. Los ácidos nucleicos se convierten en el centro de la herencia biológica. -
Evolución de bacterias capaces de hacer fotosíntesis con agua y liberan oxígeno. Se inicia la Gran Oxidación que supuso un cambio drástico en la atmósfera terrestre. -
Evolución de proteínas de transporte de electrones (citocromos, ferredoxinas). Aparición de proteínas asociadas a pigmentos fotosintéticos. Primeros complejos multiproteicos y cadenas de transporte electrónico. -
Celulosa en la pared celular de plantas. Quitina en hongos y artrópodos. Glicoproteínas y glicolípidos en membranas celulares. -
Evolución de mayor complejidad celular: ADN encerrado en un núcleo y aparición de organelos membranosos. -
De vesículas lipídicas con ARN a procariotas simples anaerobios. Después pasamos de cianobacterias fotosintéticas a laacumulación de oxígeno. Y las células eucariotas primitivas como base de toda la vida compleja
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Aparición de histonas para empaquetar el ADN. Evolución de citoesqueleto proteico (actina, tubulina). Especialización en proteínas de membrana para comunicación y transporte intracelular.
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Comienza el empaquetamiento con histonas. Se consolidan los mecanismos de splicing de ARN y procesamiento postranscripcional. -
Plantas perfeccionan el almidón como reserva energética. Animales desarrollan glucógeno como almacenamiento rápido. Mayor uso de carbohidratos en estructuras y energía. -
Los mecanismos de mitosis y meiosis se consolidan en animales, plantas y hongos. Evolución de ciclos de vida más sofisticados: alternancia de generaciones en plantas, reproducción sexual diferenciada en animales, etc. -
Explosión Cámbrica: diversificación de animales. Colonización de tierra por plantas y animales.
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Dominio de dinosaurios y grandes reptiles. Aparición de mamíferos y aves primitivas. Primeras plantas con flores.
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Glucólisis, glucogénesis, glucogenólisis y ciclo de Krebs. Los carbohidratos se vuelven esenciales en inmunología y señalización celular. -
Extinción de dinosaurios → expansión de mamíferos y aves. Evolución de primates y origen del ser humano (~200,000 años). Desarrollo de civilización y biotecnología.
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Descubre una sustancia rica en fósforo en el núcleo de células y la llama “nucleína” (primer hallazgo del ADN por parte de Friedrich Miescher. -
Phoebus Levene identifica pentosas (ribosa y desoxirribosa), bases nitrogenadas y fosfatos. Propone el concepto de nucleótido. -
Estructura de monosacáridos y disacáridos (glucosa, fructosa, sacarosa). Emil Fischer (Premio Nobel 1902) describe la química de azúcares y su estereoquímica. Identificación de la celulosa y almidón como polímeros de glucosa. -
Uso de técnicas analíticas (cristalografía de rayos X, química de hidrólisis). Identificación de carbohidratos en grupos sanguíneos ABO. -
Se descubren los tripletes de nucleótidos (codones) que codifican para aminoácidos. Se entiende cómo el ADN - ARN - proteínas (dogma central). -
Confirmación de que la glucosa es la principal fuente de energía celular. Glucólisis, ciclo de Krebs, gluconeogénesis. Se descubre la función de carbohidratos en glicoproteínas y glicolípidos de membrana. -
Enzimas de restricción Descubrimiento de nucleasas que cortan ADN -
Desarrollo de técnicas para separar y analizar oligosacáridos (cromatografía avanzada, espectrometría de masas). Se reconoce la importancia de los carbohidratos virales. -
Descubrimiento de genes que codifican enzimas glicosiltransferasas. Primeros estudios de la glicómica, el equivalente al genoma pero para carbohidratos. -
Producción de polisacáridos para fármacos (ácido hialurónico, heparina). Desarrollo de microarrays de carbohidratos para estudiar interacción proteína-azúcar. -
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Integración con genómica y proteómica. Estudio del papel de carbohidratos en virus emergentes (como glicoproteínas del SARS-CoV-2).
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Se usan carbohidratos como vehículos de liberación de fármacos. Reconocimiento del microbioma intestinal y su relación con carbohidratos dietarios (fibra, polisacáridos). -
Se conocen en detalle los mecanismos moleculares de la reproducción celular: Regulación por ciclinas y quinasas. Biotecnología: manipulación de división celular en cultivos, clonación y células madre.