Introduccin al estudio de la clula
2.2. Origen de la vida y evolucin celularDe todas las teoras que
han intentado explicar el origen de la vida solo tres se destacan
debido al respaldo de evidencias que nacen de la observacin y
experimentacin:
AbiognesisPanspermiaOrigen qumico de la vida2.2. Origen de la
vida y evolucin celularAbiognesis:
Explica que la vida se origin a partir de la materia inerte.
Esta idea domin en el mundo de la ciencia desde la poca de los
filsofos griegos y dur hasta el siglo XVIII.
Fue Aristteles quin sostena que los animales y las plantas se
originaban por generacin espontnea a partir de restos de seres
vivos en descomposicin2.2. Origen de la vida y evolucin celularEn
el siglo XVII se comenz a cuestionar la idea de la generacin
espontnea, a partir de los trabajos de Francesco Redi.Ide un
experimento sencillo y concluyente que consisti en meter trozos de
carne fresca en frascos cerrados, y otros en frascos abiertos.
Observ que la carne de los frascos cerrados no presentaba
desarrollo de gusanos
2.2. Origen de la vida y evolucin celularPanspermia:
Se conoce como el origen extraterrestre de la vida
En 1908, Svante Arrhenius, qumico sueco, present su teora
llamada PANSPERMIA (semillas en todas partes).
La vida lleg a la tierra en forma de esporas y bacterias
provenientes del espacio exterior que se desprendieron de otro
planeta impulsadas por la presin ejercida por la radiacin de las
estrellas. 2.2. Origen de la vida y evolucin celularOrigen qumico
de la vida:
Con los aos la teora de la generacin espontnea se rechaz y se
propuso una nueva teora que es aceptada actualmente.
Esta teora fue desarrollada por el bioqumico Alexander I. Oparin
en 1924 y por el bilogo ingls John B. S. Haldane en 1928; ambos de
manera independiente llegaron a las mismas conclusiones.2.2. Origen
de la vida y evolucin celularOrigen qumico de la vida (cont.):
A esta teora se le conoce como teora del origen fsico-qumico de
la vida y se basa en que la vida sobre la tierra y su evolucin estn
ligados a:La historia del planeta Su corteza Su atmsfera Las
condiciones fsicas y qumicas que existan en la tierra primitiva2.2.
Origen de la vida y evolucin celularCONDICIONES AMBIENTALES DE LA
TIERRA PRIMITIVA Temperatura elevada debido a la radioactividad del
espacio El impacto de meteoritos y por la tierra en formacin
2.2. Origen de la vida y evolucin celularCONDICIONES AMBIENTALES
DE LA TIERRA PRIMITIVA (cont.) La atmsfera formada por:
dixido de carbono monxido de carbono metano (CH4) amoniaco (NH3)
vapor de agua
2.2. Origen de la vida y evolucin celularContena mucho ms
hidrgeno libre que el actual (ATMOSFERA REDUCTORA).
La corteza terrestre con gran actividad volcnica que junto a las
tormentas elctricas generaban una fuente de energa.
Condiciones ambientales de la Tierra primitiva (cont.) 2.2.
Origen de la vida y evolucin celularLas molculas orgnicas: La clave
de la vida
Hace 4000 millones de aos, al bajar la temperatura del planeta,
el vapor de agua de la atmsfera se condens precipitndose en forma
de lluvias que llenaron las partes bajas de la tierra formando los
ocanos.
Las sustancias de la atmsfera fueron llevadas al mar mezclndose
con las sales minerales.2.2. Origen de la vida y evolucin
celularLas molculas orgnicas: La clave de la vida (cont.):
Las cargas elctricas y el medio acuoso permitieron que los
elementos del ocano se combinaran mediante reacciones fsicas y
qumicas dando origen a distintas molculas inorgnicas. Estas
molculas fueron la base para formar molculas ms complejas
esenciales para la vida como el ARN, ADN y protenas. La solucin
resultante fue llamada SOPA PRIMITIVA de donde surgira la vida2.2.
Origen de la vida y evolucin celularExisten evidencias que permitan
explicar la formacin de una sopa primitiva con molculas orgnicas
disueltas? La HIPTESIS DE OPARIN y los trabajos experimentales de
MILLER2.2. Origen de la vida y evolucin celularCules fueron los
eventos previos que permitieron la formacin de la materia
orgnica?
La cuestin del origen de la vida no ha sido resuelta pero las
hiptesis de Oparin (1924) y Haldane (1929) y los experimentos
realizados por Miller y Harold Urey (1953) tienen gran importancia
porque muestran que es factible la creacin de molculas orgnicas en
condiciones abiticas que remedan las caractersticas del ambiente
primitivo.2.2. Origen de la vida y evolucin celularOparin y Haldane
sugirieron independientemente que con las fuentes de energa que
existan en el ambiente primitivo y si la atmsfera hubiera sido
reductora se podran haber originado molculas orgnicas como las que
observamos en los seres vivos. Las condiciones generales que
plantearon en la hiptesis se resumen as:Poca o ninguna cantidad de
oxgeno libre Presencia de C, H, N y O en la atmsfera y sopa
primitiva Formas de energa solar y radioactiva2.2. Origen de la
vida y evolucin celularMiller puso a prueba la hiptesis de Oparin
quien trat de simular estas supuestas condiciones de la Tierra
primitivaLos componentes que utiliz fueron: CH4 NH3 aguapresentes
en una atmsfera reductora, adems deEl resultado de este experimento
fue asombroso ya que se formaron varios tipos de aminocidos2.2.
Origen de la vida y evolucin celular
2.2. Origen de la vida y evolucin celularLos experimentos de
Miller lograron generar molculas como aminocidos a partir de
metano, amonio, agua y energa elctrica. Sin embargo, SIN EXPLICAR
cmo podran haberse producido los polmeros biolgicos o macromolculas
que conocemos actualmente.2.2. Origen de la vida y evolucin
celularExplicacin:
En 1938 Oparin propuso lo que l llam Teora de los
coacervados.Con el paso del tiempo, en el ocano primitivo la
acumulacin y combinacin de las molcula formaron sistemas con lmites
definidos que en su interior contenan las sustancias que absorban
del medio exterior. Oparin llam a estos sistemas protobiontes o
llamados coacervados unidos por fuerzas electrostticas.2.2. Origen
de la vida y evolucin celular2.2. Origen de la vida y evolucin
celularExplicacin (cont.):
Reprodujo experimentalmente estos protobiontes. Observ unas
gotitas ricas en molculas orgnicas y separadas del medio acuoso por
una membrana rudimentaria, demostrando as la formacin de membranas
lipdicas (formadas de grasa) en ausencia de vida.2.2. Origen de la
vida y evolucin celular5000 m.a. la atmsfera estaba formada por:
metano (CH4) amoniaco (NH3) agua en forma de vapor Mucho hidrgeno
(reductora) La Tierra se enfra y el vapor de agua forma los ocanos.
Hace unos 3.500 m.a. el agua y las sales minerales originan una
sopa primitiva formada por molculas orgnicas simples.2.2. Origen de
la vida y evolucin celularFormacin de gotitas llamadas coacervados
rodeados de una capa de lpidos y en su interior molculas orgnicas
como ARN Y ADN Los coacervados se asocian a iones y salesSe hacen
eficientes, aumentan de tamao y evolucionan a unidades discretas (
donde ocurren reacciones ). Los procariontes ancestrales2.2. Origen
de la vida y evolucin celularAl comienzo los organismos primitivos
eran procariontes Se alimentaban de molculas orgnicas que se
formaron sin la participacin de seres vivos (sopa prebitica),
usando como principal proceso metablico la fermentacin (gluclisis).
2.2. Origen de la vida y evolucin celularLos primeros
organismos:
Con el explosivo aumento de la poblacin, aument la demanda por
nutrientes que pronto escasearon.
Muchos individuos de esta poblacin se extinguieron, mientras que
otros se adaptaron o bien cambiaron de nutrientes.2.2. Origen de la
vida y evolucin celularAlgunos miembros de la poblacin
sobrevivieron utilizando: la luz solar y compuestos simples como el
CO2 y H2OPara sintetizar compuestos orgnicos complejos y energticos
como la glucosa e inorgnicos como el oxgeno molecular que fue
liberado a la atmsfera por la fotosntesis. La revolucin del oxgeno
(ATMOSFERA OXIDANTE).2.2. Origen de la vida y evolucin celularEste
cambio fue devastador para muchas formas de vida, Otras se
adaptaron e incluso sacaron provecho de esta nueva situacin
inventando una nueva forma de vida la respiracin aerbica2.2. Origen
de la vida y evolucin celularPero cmo surgieron los organismos
eucariontes? La teora endosimbiontica explica que una clula
ancestral anaerbica ingiri pero no digiri continuamente diferentes
clulas procariotas ms pequeas.
2.2. Origen de la vida y evolucin celularEsts clulas digeridas
podran ser procariontas pequeas cianobacterias (que dieron origen a
los cloroplastos) y bacterias aerbicas (que dieron origen a las
mitocondrias). Este proceso origin una clula que sobrevivi y se
reprodujo. Luego los organismos eucariontes formaron colonias y
desarrollaron la reproduccin sexuada permitiendo la variabilidad
gentica.2.2. Origen de la vida y evolucin celularEn la era
Precmbrica, surgen los primeros organismo multicelulares
heterotrfos, alterando el equilibrio de los ecosistemas marinos. Al
mismo tiempo se estabiliza el nivel de oxgeno en la atmsfera,
producindose a fines del Precmbrico el inicio de la expansin de la
vida multicelular. La presin adaptativa que debieron soportar las
primeras formas de vida multicelular determin el surgimiento de
nuevas especies a partir de un tronco comn, proceso conocido como
Radiacin Adaptativa.2.2. Origen de la vida y evolucin celularSin
embargo, no solo la aparicin y diversificacin de los organismos
vivos caracteriza la historia de la tierra, si no que tambin se han
evidenciado grandes cambios a nivel de los estratos de los
continentes.2.2. Origen de la vida y evolucin celularUna vez que la
vida surge sobre la Tierra se nos plantea un nuevo interrogante:
Cmo a partir de una sola clula han podido aparecer todas las
especies tan diferentes que existen hoy da?