Orígenes de la Vida
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ORIGEN DE LA VIDA En 1924 el bioquímico soviético Alexander Oparín, presentó su libro titulado “El origen de la vida”, en ése trabajo sugirió que recién formada la tierra, la atmósfera era muy diferente a la actual. ¿Cómo se formaron los primeros sistemas vivos? Esta atmósfera primitiva debió contener cantidades importantes de __________(CH4 ), ___________ (NH3), hidrógeno (H), vapor de agua (H2O) CO ____________y _________ . Carecía de ____________, por tanto era una atmósfera reductora en lugar de ___________. Estos compuestos reaccionarían entre sí en presencia de energía formando materia _____________. ¿Qué condiciones hicieron posible esto? ¿Por qué no había ozono? ¿En qué consiste el experimento de Miller? ¿Qué demuestra? ¿Cuáles son las moléculas que se formaron? DE LAS MOLÉCULAS A LA VIDA Con el paso del tiempo, la acumulación y combinación de las moléculas antes mencionadas, formó sistemas con límites definidos que en su interior contenían las sustancias que absorbían del medio exterior continuamente. Oparin denominó a esos sistemas como protobiontes, los que pudo reproducir en el curso de sus experimentos y observó unas gotitas ricas en moléculas orgánicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria, demostrando así la formación de membranas lipídicas (formadas de grasa) en ausencia de vida. Además del nombre que les dio Oparin a estas estructuras, también se les llama ______________ ¿Son seres vivos los coacervados? ¿Por qué? DE LOS COACERVADOS A LA PRIMERA CÉLULA Estos grupos de moléculas encapsuladas que contienen agua, proteínas, azúcares y ácidos nucleicos pudieron haber crecido intercambiando materiales con ambiente. Seguramente surgió la molécula de ATP que permitiría la utilización de energía y se puede decir que ese sistema es similar a un ser vivo, ya que desprende o intercambia materia y energía con el exterior. ¿Qué falta para considerarlo un ser vivo? Las sales y el agua son materiales predominantes en los océanos, siendo también los componentes básicos de los seres vivos. El agua forma parte de los organismos en un 70% a 95 % . Hace posible la vida pues es la sustancia mediante la cual se pueden combinar prácticamente todos los elementos. Los coacervados: no son seres vivos pero se unen y se dividen espontáneamente. Posteriormente, tras una evolución de coacervados de millones de años, estos sistemas adquirieron la capacidad de reproducirse, crecer y repararse. Permanecían las que contenían un ADN capaz de reproducirse en dos y repartirse en dos coacervados distintos Cuando estas moléculas, agrupadas en bolitas o coacervados, tuvieron un comportamiento estable, capaz de permanecer en los dos nuevos organismos en su división, se fue formando algo parecido a una célula. La presencia de ácidos nucleicos fue imprescindible para logar una guía de funcionamiento estable. ¿Por qué? Coexistiendo con las últimas etapas del bombardeo meteorítico surge la vida en un ambiente totalmente inhóspito, con un vulcanismo intenso, abundantes aguas termales, sin oxígeno y expuesto a letales radiaciones solares. ¿Por qué? EL PRIMER SER VIVO NO TUVO PROGENITOR Las cualidades que iba logrando la célula estaban guiadas por el material genético. La autoduplicación del ácido nucleico haría posible la transmisión a la descendencia de los logros obtenidos y de perpetuar un funcionamiento nuevo en el planeta, una actividad organizada que llamamos vida. Se había organizado la vida a partir de la materia inerte. Las primeras células eran sencillas –procariotas-. Probablemente hubo muchos intentos que “morían” por __________________________, en ausencia de ozono. Se trataba de una célula procariota muy simple, ________trofa y _____robia, semejante a las actuales bacterias. Los organismos actualmente vivientes con mayores semejanzas a las formas antiguas son las arqueobacterias. Este grupo está hoy restringido a ambientes extremos. SURGEN LOS AUTÓTROFOS Conforme la Tierra adquiría una estructura estable, los sistemas orgánicos siguieron evolucionando. Proliferaron de tal manera que fue consumiéndose la materia orgánica del mar. Sin embargo, el abastecimiento limitado de las sustancias nutritivas, suscitó una competencia entre estos seres primitivos para alimentarse, originándose una selección natural ¿Quiénes sobrevivirían? Los que dependían del exterior lo tenían crudo para sobrevivir. Sin embargo, unas células, por mutación del ADN, fueron capaces de producir una maquinaria que transformara la materia barata y abundante (CO2, agua y sal) en alimento (materia orgánica), con la ayuda de la luz. Esto es posible gracias a ________________________ que pueden captar una energía tan barata y abundante como la solar y gracias a unas proteínas increíbles llamadas ____________, que producen las reacciones químicas con gran rapidez y efectividad en condiciones suaves. Estas moléculas energéticas surgirían de una manera nueva, dentro de seres vivos, a una temperatura que para nosotros es suave y sin las condiciones tan fuertes de los océanos y atmósfera primitivos. Sin Enzimas se necesitan condiciones energéticas para dase reacciones. Con enzimas se pueden dar reacciones químicas en condiciones suaves de la célula Este proceso llamado fotosíntesis, ha sido esencial para el desarrollo de la mayor parte de la vida del planeta que predomina desde hace unos 700 millones de años. Los nuevos seres autótrofos se hicieron autónomos en la nutrición y permitieron _______________________________________________. Además, fueron oxigenando la atmósfera, mientras retiraban el CO2. El aire se hizo respirable y permitió que ____________________________. Evolución de célula procariota a eucariota: Teoria endosimbiotica Esta hipótesis explica el origen de la mitocondria y de los cloroplastos. De acuerdo a esta idea, ambos serían en un pasado remoto bacterias. Un procariota grande anaerobio fagocitó o rodeó a un pequeño procariota aerobio, hace unos (1500 a 700) millones de años. En vez de digerir al pequeño organismo, el grande y el pequeño entraron en un tipo de simbiosis conocida como mutualismo en el cual ambos se benefician y ninguno es dañado. La pequeña célula recibía ________________ ___________ y sobre todo, ________ por parte de la grande. A cambio, se especializó en producir energía mediante reacciones de oxidación de glucosa. Surge la _______________. En cuanto al origen del cloroplasto, se explica por un proceso semejante, a partir de una una procariota __________ introducida de la misma manera. El resultado fue una célula eucariota fotosintética. Con la proliferación de estos organismos, se requirieron sólo 3000 años aproximadamente para reemplazar totalmente la atmósfera primitiva en una con abundante oxígeno. Sin embargo, actualmente siguen existiendo los dos tipos: anaerobios y aerobios. Explica, mirando la imagen, la formación (tal vez) del RE y membrana nuclear. Ha nacido una Célula eucariota DE CÉLULAS SIMPLES A ORGANISMOS PLURICELULARES Los organismos unicelulares, tales como bacterias y protozoos, han tenido tanto éxito evolutivo que constituyen más de la mitad de la biomasa total de la Tierra. Sin embargo, la pluricelularidad permite hacer cosas que una célula aislada no podría como ___________________________ _______________________________________________________________________ Las células de un organismo pluricelular se especializan y cooperan, y dotan al conjunto de mayor capacidad que la de cualquiera de las partes que lo componen. Todas ellas proceden de una única célula precursora cuyas primeras divisiones originan células idénticas, clónicas. A medida que continúa la proliferación y el clon crece, algunas de estas células se diferencian y adoptan estructuras y funciones distintas, hasta que, al fin, crean un organismo pluricelular complejo. Al principio, el oxígeno era un veneno. Las células sufrirían quemaduras. Tuvieron que juntarse para protegerse. La unión de células supone repartir trabajo y compartir los beneficios. Cada uno obtiene mucho más de lo que aporta. Compensaba unirse y repartir los trabajos: proteger, metabolizar , reproducir, tomar alimento, excreción etc. Esto mismo ocurre en el desarrollo embrionario. EVOLUCIÓN DE LOS ORGANISMOS 1.Los primeros organismos surgieron hace unos 3500 millones de años. Eran procariotas, heterótrofos y anaerobios. 2.Después (hace 3000) aparecieron los autótrofos procariotas semejantes a las algas cianofitas. 3…Los Heterótrofos aerobios (hace 1800). La atmósfera se enriquece de oxígeno, se forma el ozono y se estabilizan las buenas mutaciones. 4…Aparecen Eucariotas de años). de los 4 tipos auto, hetero, aerobio, anaerobio (hace 1500 millones 5…Los pluricelulares aparecen hace 500 millones de años. Estos eran organismos invertebrados que no poseían un esqueleto óseo medusas, esponjas, gusanos, artrópodos (insectos y arañas). Las plantas tuvieron también su evolución paralela a la de los animales. Luego aparecen los vertebrados : peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Los anfibios se originaron hace 300 millones de años y han continuado hasta nuestros días con algunas variaciones en relación a sus ancestros. Los mamíferos aparecieron hace un poco más de 75 millones de años y las aves surgieron hace 30 millones de años. LA HISTORIA DE LA VIDA EN 24 HORAS- La figura muestra, condensados en un día, los sucesos más importantes, desde la formación de la tierra hasta la aparición del hombre. -La vida aparece temprano, antes de las 6 de la mañana, en una escala de tiempo de 24 horas. Eran procariotas, heterótrofos y anaerobios. ¿Hace cuántos millones de años surgieron? - ¿Cuándo empieza a producirse oxígeno en la tierra? Lo producían organismos autótrofos procariotas semejantes a unas algas unicelulares actuales. - ¿Cuándo se pudo respirar oxígeno en la tierra? La atmósfera se enriquece de oxígeno, se forma el ozono y se estabilizan las buenas mutaciones. - ¿Qué hecho importante ocurrió hace unos 1500 millones de años? Eran de los 4 tipos: auto, hetero, aerobio y anaerobio - Los primeros seres pluricelulares no surgen hasta bien entrada la tarde ¿Cuándo? Estos eran organismos que no poseían un esqueleto óseo: medusas, esponjas, gusanos, artrópodos (insectos y arañas). Todos ellos son ________________________Las plantas tuvieron también su evolución paralela a la de los animales. Luego aparecen los vertebrados : peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Los anfibios se originaron hace 300 millones de años y han continuado hasta nuestros días con algunas variaciones en relación a sus ancestros. Los mamíferos aparecieron hace un poco más de 75 millones de años y las aves surgieron hace 30 millones de años. El género Homo, al cual pertenecemos los humanos, hace su aparición a sólo 30 segundos de las 24 h.
