biologÍa prólogo: el origen de la vida -...
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BIOLOGÍA
Prólogo:El origen de la vida
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Verano 2013
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VocabularioHaz click sobre cada palabra de abajo para ir a la
definición.
asexualcélula
síntesis por deshidrataciónhomeostasishidrólisishidrofílico
hidrofóbicaúltimo antepasado común universal
adhesión
cohesión
membranamonómeroorgánicofosfolípidos
polímerosexual
polar
soluto
soluciónsolvente
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El origen de la vida- Temas de unidad· Universo primitivo, Tierra primitiva
Click sobre el tema para ir a esa sección
· Fosfolípidos
· LUCA, Características de la vida
· Monómeros orgánicos
· Agua
· Síntesis por deshidratación, Hidrólisis
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Universo primitivo, Tierra primitiva
Volver a la tabla de
contenidos
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La Tierra se formó alrededor de 9,5 millones de años después del inicio del universo, hace unos 4,6 millones de años.
En esos 9500 millones años, muchas generaciones de estrellas nacieron y murieron.
Universo temprano
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Cuando las primeras estrellas murieron explosivamente (novas y supernovas), los elementos más pesados fueron esparcidos en el espacio.
El universo primitivo estaba casi totalmente formado por hidrógeno y helio. Los elementos más pesados que el helio no existían en los albores del universo.
Elementos más pesados
click aquí para mirar un video sobre cómo los elementos fueron formados a partir de
las supernovas
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Tabla periódica del universo primitivoHace unos 14 mil millones de años
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Cuando la Tierra y su sistema solar, formado, que estaba en una nube de materia que incluyó a todos los elementos presentes en la naturaleza en la tabla periódica.
No fueron creados nuevos elementos desde que la Tierra se formó.
Esto significa que todos los átomos en ustedes y su mundo además del hidrógeno y el helio, estuvieron alguna vez dentro de una estrella, hace mucho tiempo.
Los elementos y el planeta Tierra
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La Tabla periódica cuando la Tierra se formóHace unos 4,6 mil millones de años
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Hidrógeno y Helio elementales escaparon de la atmósfera de la Tierra hace mucho tiempo.
Cuanto más claro es el átomo o molécula de gas, mayor es su velocidad.
Eso es porque todos los átomos y las moléculas en una mezcla de gases tienen la misma energía cinética promedio, ya que tienen la misma temperatura, y la temperatura es una medida de la energía cinética promedio de un gas.
La atmósfera de la Tierra primitiva
ECpromedio = 3/2nRT
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Recuerda, cuando más baja la masa, mayor es la velocidad.
Las moléculas de H2 y de He pueden superar fácilmente la velocidad de escape de la Tierra, de manera que escaparon hace mucho tiempo atrás.
La velocidad y el planeta Tierra
EC = 1/2 mv2
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Como resultado, el H2 y el Helio están ausentes de nuestra atmósfera.
El He es un gas noble, que no forma compuestos, por lo que sólo se encuentra atrapado debajo de la superficie de la Tierra.
El hidrógeno se encuentra en los compuestos.
Hidrógeno y Helio en la Tierra
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El Hidrógeno en la Tierra¿Dónde piensas que se encuentra la mayor parte del
hidrógeno en la Tierra?
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1 ¿Cuántos millones de años tiene el universo?
Res
pues
ta
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2 ¿Cuántos millones de años tiene la Tierra?
Res
pues
ta
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3 El Nitrógeno se formó a partir de la fusión de 3 átomos de helio. ¿Dónde ocurrió?
A el sol
B las estrellas que vemos en la noche
C las estrellas que hicieron explosión hace mucho tiempo
D otros planetas
Res
pues
ta
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Los más prevalentes fueron:
· vapor de agua (H2O), · dióxido de carbono (CO2), · nitrógeno (N2), · sulfuro de hidrógeno (H2S), · metano (CH4), y · amonio (NH3).
Los compuestos de la Tierra primitivaEstudios sobre volcanes sugieren que la atmósfera
primitiva de la Tierra estaba compuesta de una mezcla de compuestos químicos.
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El planeta Tierra también fue objeto de intensos rayos y radiación ultravioleta
Es irónico que la vida surgió en condiciones que incluyen el bombardeo por la radiación UV -
Hoy en día, el agotamiento de la capa de ozono que nos protege de esta radiación es una preocupación ambiental importante!
Radiación UV
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Tierra primitiva Tierra ahora
H2SNH3
CH4
N2 UVCO2 H2OAr
O2
O3
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4 Los científicos hipotetizan que la atmósfera de la Tierra primitiva contenía sustancias tales como:
A oxígeno, carbono dióxido e hidrógeno gaseoso
B nitrógeno,oxígeno, y vapor de agua
C vapor de agua, metano, y oxígeno
D amonio, vapor de agua, e hidrógeno gaseoso
Res
pues
ta
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5 ¿Cuál de los siguientes probablemente no estuvo presente en la atmósfera primitiva?
A metano (CH4)
B oxígeno (O2)
C agua (H2O)
D dióxido de carbono (CO2)
E amonio (NH3)
Res
pues
ta
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El tiempo es fundamental para que la vida se haya desarrollado a partir de sustancias químicas simples hasta el complejo mundo que nos rodea hoy en día.
La escala de tiempo y el espacio en el universo es casi incomprensible para todos nosotros. Las metáforas pueden ayudar, pero que realmente tienen que luchar para imaginar el tiempo remoto.
Tiempos remotos
Formación de la Tierra
Actualidad?Tiempo
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Tiempos remotos: poniendo en escalaLa Tierra tiene 4,6 mil millones de años, los procesos químicos que estamos describiendo han sucedido durante más de 4 mil millones años: 400 x 107 años. Dado que el promedio de vida humana de 72 años, ¿qué cantidad de vidas humanas es eso?
Res
pues
ta
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No sorprende que sea tan difícil de imaginar la evolución de la vida.Los primeros registros de la historia humana son unos 10.000 años, hace alrededor de unas 140 vidas.
El proceso de desarrollo de la vida comenzó un millón de veces más atrás en el tiempo que eso.
56.000.000 tiempos de vida
El inimaginable pasado distante.
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Vamos a poner esto en perspectiva....Imagina nuestro planeta habiendo existido en el universo por el lapso de un año...
Los procariotas (bacterias) evolucionaron en algún momento de mediados de MARZO
Los eucariotas (células con núcleo) entraron en escena en SEPTIEMBRE
Los dinosaurios estaban en su mejor momento a mediados de DICIEMBRE
Tiempo remoto
La vida humana tal como la conocemos apareció durante el último medio segundo antes del comienzo del año nuevo.
Click aquí para ver un vídeo de la formación de
nuestro mundo.
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Hace mil millones de años
El cristal de zirconio más antiguo: 4,4 mil
millones de años Formación de
la Tierra
Humanos
Formación de la Luna Roca más
antigua
Aparece el oxígeno en la
atmósfera
Fósil primitivo
Primera célula con núcleo
Primer animal con caparazón
duro
Dinosaurios
Primer evidencia sedimentaria de océanos y evidencia de vida
primitiva isotópica
Formación del núcleo
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6 ¿Cuál fue la cosa más importante para el desarrollo de la vida en la Tierra?
A oxígeno
B dióxido de carbono
C tiempo
D suelo
Res
pues
ta
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Agua
Volver a la tabla de
contenidos
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Tan pronto como la corteza de la Tierra se enfrió y se solidificó, el vapor de agua se condensó para formar océanos.
Se pensó que el agua había sido traída a la Tierra por los cometas en el sistema solar primitivo.
Océanos de la Tierra primitiva
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Water on the Moon
photo credit: Geologist-Astronaut Harrison Schmitt retrieving lunar samples with an adjustable sampling scoop, Dec. 12, 1972 / NASA
A reexamination of lunar samples taken during the Apollo missions of the 1960s and 70s have shown that the water found on soil particles on the moon actually came from components of solar wind.
The hydrogen atoms which arrive on the wind from the sun can convert to water or OH- ions when interacting with rocks. This discovery alters previously held ideas about how Earth became the blue marble we now recognize.
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image courtesy NASA
Tres cuartas partes de la superficie del planeta Tierra es´tan bajo el agua.
La abundancia de agua es lo que permite que la Tierra sea habitable.
El planeta azul
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Una molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno que se unen a un átomo de oxígeno por medio de uniones covalentes.
El átomo de oxígeno que es más electronegativo tira de los electrones de los hidrógenos hacia él, resultando en una desigual distribución de las cargas.
Slight Positive Charge
Slight Negative Charge Oxígeno
Hidrógeno Electrones de los
hidrógenos
Polo con carga positiva
Hidrógeno Polos con carga negativa
Moléculas de agua
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Agua: Molécula polar
Ya que una molécula de agua tiene un extremo negativo y otro positivo se dice que es una molécula polar.
Esta propiedad del agua determina que actúe como un imán atrayendo otras moléculas que tienen polos negativos y negativos.
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Propiedades del agua
La polaridad del agua le da las más importantes propiedades que permitieron que la vida apareciera sobre la Tierra:
Capacidad para moderar la temperatura
Versatilidad como solvente
Comportamiento cohesivo
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Moderación de la temperatura
El agua tiene un alto calor específico, se necesita mucha energía para elevar la temperatura del agua hasta unos pocos grados. Esto significa que la temperatura en la superficie de la Tierra puede sufrir variaciones extremas - entre la noche y el día, o entre estaciones - sin que el agua se congele o se evapore.
¿Por qué esto es importante en el desarrollo de la vida sobre la Tierra?
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Solvente universal
Una solución es una mezcla homogénea de sustancias.
Una solución acuosa tiene agua como solvente. Al agua se le conoce como el "solvente universal" por su capacidad para disolver la mayoría de los compuestos.
Las reacciones químicas de la vida necesitan ocurrir en solución. En el agua se disuelven los nutrientes y ocurren las reacciones químicas.
Soluto Solvente
El solvente disuelve los solutos en
solución
agua
azúcar solución
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Comportamiento cohesivoLa polaridad de las moléculas de agua haceque se atraigan unas a otras.En una molécula de agua se forman enlaces débiles entre los hidrógenos de una molécula y el oxígeno de otra para formar agua líquida.
HydrogenBonds
La atracción entre las moléculas de agua se llama cohesión. La atracción entre una molécula de agua y otra que no sea de agua se llama adhesión.
Enlaces hidrógeno
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Comportamiento cohesivo
Esta propiedad permite:
a las plantas absorver el agua a partir de sus raíces.
caminar sobre el agua a los insectos pequeños
y lo más importante,al agua doblar a las moléculas de carbono (orgánico) en formas tridimensionales.
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7 ¿Cuál se cree actualmente, que ha sido la fuente de agua para la Tierra?
A fisión nuclear
B reacciones químicas en la Tierra
C electrólisis
D cometas
Res
pues
ta
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8 En la molécula de agua el hidrógeno y el oxígeno están unidos por
A enlaces iónicos
B enlaces covalentes
C enlaces hidrógenoD fuerzas de Van der
waals
Res
pues
ta
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9 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es la que mejor describe un enlace hidrógeno?
AFormado a partir de una atracción electrostática entre dos iones con cargas opuestas
Bformado a partir de dos átomos que comparten igual cantidad de electrones
C la fuerza de atracción entre dos moléculas neutras
D
la fuerza de atracción entre un hidrógeno unido a unátomo electronegativo de una molécula y un átomo electronegativo de una molécula diferente.
Res
pues
ta
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10 ¿Qué propiedad del agua es necesaria para las otras?
A cohesión
B adhesión
C polaridadD alto calor
específico
Res
pues
ta
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11 Los árboles deben subir el agua desde las raíces hacia el tronco. ¿Qué propiedad del agua les permite tirar en contra de la gravedad?
A cohesión
B solvencia universal
C alto calor específico
D todas las de arriba
Res
pues
ta
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Monómeros orgánicos
Volver a la tabla de
contenidos
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12 Los océanos no se congelan en su totalidad durante el invierno debido a qué propiedad del agua?
A cohesión
B solvencia universal
C alto calor específico
D todas las de arriba
Res
pues
ta
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Monómeros y Polímeros
monómero
polímero
Usa la imagen de abajo para definir monómeros y polímeros en tus grupos.
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Cómo podría haber surgido la vida
1. Formación de monómeros orgánicos
2. Los monómeros se combinan para formar polímeros
3. Se forman los Fosfolípidos que crean membranas
4. Las membranas creadas aislaron a los protobiontes
5. Los Protobiontes replicaron e hicieron funcionar el metabolismo simple (procesando energía)
6. El ARN se desarrolló dentro de los protobiontes marcando la transición a la vida
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Formación de monómeros orgánicos
Existen dos teorías sobre la fuente de monómeros orgánicos
· Llegaron a la Tierra desde el espacio
· Se formaron en la Tierra a partir de reacciones químicas
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Teoría 1: Monómeros orgánicos desde el espacio
El polvo en el sistema solar, a partir del cuál se formó la Tierra, era rico en compuestos orgánicos.
Meteoritos habrían golpeado la Tierra a menor velocidad ya que la atmósfera era más gruesa, y los monómeros habrían sobrevivido.
Click para ver un vídeo de meteoritos y la Tierra
primitiva
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Encontramos químicos orgánicos en meteoritos antiguos descubiertos hasta hoy, como éste.
Además, se estima que varios millones de kg * (5.000.000 libras) de productos químicos orgánicos caen como polvo cósmico a la Tierra cada año.
*The Story of Life, Richard Stockton, 2003, p. 11
Teoría 1: Monómeros orgánicos desde el espacio
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Dos científicos (Oparin y Haldane), en la década de 1920, propusieron que la química orgánica podría haber evolucionado en la atmósfera de la Tierra primitiva, ya que no contenía oxígeno.
La atmósfera rica en oxígeno de hoy en día es corrosivo y rompe los enlaces moleculares.
Teoría 2: Monómeros orgánicos desde reacciones
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En 1953, Stanley Miller utilizó la idea original de Oparin y Haldane y probó unahipótesis que implica una mezcla artificial de moléculas inorgánicas que simulan las condiciones que se cree que se encontraban en la atmósfera de la Tierra primitiva.
Teoría 2: Monómeros orgánicos desde reacciones
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Click aquí para una explicación del experimento
de Stanley Miller
En pocos días, el experimento produjoalgunos de los 20 aminoácidos que se encuentran actualmente en los organismos, así también como otras moléculas orgánicas.
Teoría 2: Monómeros orgánicos desde reacciones
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El experimento de Stanley Miller
Sparks simulate lightning
el mar primigenio: frasco de agua caliente
El "océano" es muestreado y se analiza su composición
Chispas que simulan rayos
Compartimento atmosférico
Vapor de agua
Compartimento "oceánico"
calor
El condensador enfría el gas
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Sparks simulate lightning
El "océano" es muestreado y se analiza su composición
Chispas que simulan rayos
Compartimento atmosférico
Vapor de agua
Compartimento "oceánico"
calor
El condensador enfría el gas
La atmósfera primitiva es una mezcla de:
vapor de aguaH2
CH4
y NH3
El experimento de Stanley Miller
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Sparks simulate lightning
El "océano" es muestreado y se analiza su composición
Chispas que simulan rayos
Compartimento atmosférico
Vapor de agua
Compartimento "oceánico"
calor
El condensador enfría el gas
Condiciones del tiempo primitivo:electrodos descargando chispas dentro de la mezcla de gas
El experimento de Stanley Miller
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El experimento de Stanley Miller
Sparks simulate lightning
El "océano" es muestreado y se analiza su composición
Chispas que simulan rayos
Compartimento atmosférico
Vapor de agua
Compartimento "oceánico"
calor
El condensador enfría el gas
Lluvia: un condensador enfriando y recogiendo el vapor de agua con químicos disueltos
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Sparks simulate lightning
El "océano" es muestreado y se analiza su composición
Chispas que simulan rayos
Compartimento atmosférico
Vapor de agua
Compartimento "oceánico"
calor
El condensador enfría el gas
¡Encontraron a los amino ácidos!
El experimento de Stanley Miller
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Experimentos recientes, mejorando el de Miller, han producido la mayor parte de las moléculas orgánicas de origen natural, incluyendo:· amino ácidos· azúcares· lípidos· nucleótidos
El experimento de Miller hacia adelante
Estos experimentos también han demostrado que se requieren 4 condiciones para que los productos químicos puedan evolucionar.
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Ausencia de oxígeno en la atmósfera - El O2 hubiera roto cualquier molécula orgánica grande al aceptar sus electrones.
Cuatro condiciones para la evolución química
Alta energía de entrada - en ese momento el sol, estaba produciendo cantidades masivas de radiación ultravioleta.
Tiempo - tenía que pasar el tiempo adecuado para dar a las moléculas una oportunidad para formar, reaccionar y reformar
Micromolécules- las moléculas inorgánicas tenían que estar en la atmósfera y los océanos primitivos.
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13 Miller y otros científicos han mostrado que
A se puede producir células simples en laboratorio
Bamino ácidos y azúcares podrían ser producidos a partir de moléculas inorgánicas
C células sobrevivieron en una atmósfera primitiva
D la vida en la Tierra primitiva requirió material desde el espacio
Res
pues
ta
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14 ¿Cuál de las siguientes no es una condición para la formación de moléculas orgánicas?
A un largo período de tiempo B micromoléculas inorgánicas en el sistema
C presencia de oxígeno en la atmósfera
D alto nivel de energía
Res
pues
ta
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15 ¿Cuál de las siguientes Stanley Miller fue capaz de producir en su experimento de 1953?
A proteínas
B procariotas
C amino ácidos
D lípidos
Res
pues
ta
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16 ¿En qué sección el vapor de agua viaja a través del tubo?
A
B
C
D AD
B
C
Res
pues
ta
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17 ¿En qué sección las chispas simulan rayos?
A
B
C
D AD
B
C
Res
pues
ta
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18 Los compuestos orgánicos se encuentran en qué sección?
A
B
C
DA
D
B
C
Res
pues
ta
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Síntesis por deshidratación,Hidrólisis
Volver a la tabla de
contenidos
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Los polímeros se forman a partir de procesos denominados síntesis por
deshidratación
Deshidratación El proceso de sacar
agua de un compuesto o de una molécula
SíntesisLa combinación de
partes separadas para formar un nuevo entero
desglose de la palabra
Síntesis por deshidratación
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OH
molécula 2
H+OH
molécula 1
H
remoción de la molécula de agua(deshidratación)
Se forma una nueva molécula (síntesis)
Síntesis por deshidratación
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Parte del proceso de evolución química consistió en que las moléculas tuvieron que reaccionar entre ellas y luego formar nuevas moléculas.
Para reaccionar las moléculas involucradas deben romperse.
Este proceso se denomina Hidrólisis.
Hidro (agua)
Lisis (ruptura)
Hidrólisis
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Hidrólisis
adición de molécula de agua
se divide en 2 nuevas moléculas
OH
molécula original
H
y
(Hidro-)
(-lisis)
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Síntesis por deshidratación
Monómero + Monómero Polímero + agua reactantes productos
Hidrólisis
Polímero + Agua Monómero + Monómero reactantes productos
Síntesis por deshidratación e hidrólisis
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19 La siguiente ecuación es una muestra de:
A síntesis por deshidratación
B hidrólisis
C5H12 + H2O C3H7OH + C2H6
Res
pues
ta
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20 La siguiente ecuación es una muestra de:
A síntesis por deshidratación
B hidrólisis
C5H12 + C3H7OH C8H18 + H2O Res
pues
ta
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21 ¿Cuál de las siguientes es verdadera sobre la síntesis por deshidratación?
Aun monómero pierde un átomo de hidrógeno y otro pierde un grupo oxidrilo
B se comparten electrones entre los monómeros que se unen
C se forma agua cuando los monómeros se juntan
D se forman enlaces covalentes entre los monómeros
E Todos son verdaderos
Res
pues
ta
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22 Los resultados de la síntesis por deshidratación pueden ser revertidos por
A condensación
B hidrólisis
C polimerización
D sumando un grupo amino
Res
pues
ta
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23 Los productos de la síntesis por deshidratación son:
A dos monómeros
B un polímero y agua
C dos polímeros
Dun grupo oxidrilo y un átomo de H
Res
pues
ta
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24 Los productos de hidrólisis son:
A dos monómeros
B un polímero y agua
C dos polímeros
Dun grupo oxidrilo y un átomo de H
Res
pues
ta
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Fosfolípidos, ARN
Volver a la tabla de
contenidos
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Fosfolípidos son moléculas cuyos extremos opuestos son muy diferentes:
Fosfolípidos
Un extremo es polar y puede formar enlaces hidrógeno con el agua
El otro extremo es no polar y no puede formar enlaces hidrógeno
polar
no-polar
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Como resultado, el extremo polar es hidrofílico (atraído por el agua) y el extremo no polar es hidrofóbica (repelido por el agua).
Fosfolípidos
Cuando los fosfolípidos están en medio acuoso la molécula se mueve de manera tal que sus extremos hifrofílicos estén en contacto con el agua y sus extremos hidrofóbicos queden aislados del agua.
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Los Fosfolípidos crearon membranas Los lípidos formados, naturalmente crearon membranas que condujeron a las células más primitivas: ambientes aislados químicamente.
Click para ver una animación de
mambranas fosfolipídicas
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Células primitivasLiposomas
Micela
Doble membrana de fosfolípidos
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El resultado es que los fosfolípidos naturalmente forman las superficies de las membranas que encierran un volumen de espacio.
Las Membranas son un arreglo de fosfolípidos que se reúnen y forman un espacio cerrado.
Las membranas actúan como una pared o barrera que separan el exterior del interior de una forma cerrada.
Membranas
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Dentro de un entorno cerrado, los procesos químicos crearían moléculas aún más complejas tales como:
Macromoléculas
Proteínas Carbohidratos Lípidos Ácidos nucleicos
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25 Los fosfolípidos contienen tanto una cabeza_________ como una cola _________ .
A hidrofóbica, hidrofílica
B hidrofílica, hidrofóbica
C hidrofóbica, hidrofóbica
D hidrofílica, hidrofílica
Res
pues
ta
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26 Los liposomas y micelas pueden aparecer naturalmente cuando los fosfolípidos interactúan con el agua. Distingue entre esas dos estructuras.
AEn los liposomas las colas fosfolipídicas están sobre la superficie más exterior de la estructura.
B En las micelas los fosfolípidos forman una membrana simple.
C Las micelas contienen un interior acuoso
D Los liposomas están formados por una membrana sencilla
Res
pues
ta
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27 La creación de membranas a partir de los fosfolípidos proveyeron de un espacio cerrado en el cuál las reacciones químicas ocurrirían. ¿Cuál de los siguientes no ocurrió dentro de esos protobiontes?
A síntesis de ARN
B Replicación
C Creación de nuevos elementos
D Producción de proteínas
Res
pues
ta
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Las reacciones químicas en estas células eventualmente crearían azúcares, y luego ácido ribonucleico (ARN). El ARN es capaz de algunas de las funciones clave que permiten la vida:
El ARN en las células primitivas
replicación: hacer copias idénticas de sí mismo.
metabolismo: almacenamiento de energía para las reacciones químicas
catalización: aumentar la velocidad de reacción favorece la ocurrencia de reacciones químicas
Una vez que estas tres funciones se desarrollaron, la evolución se aceleró.
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El ARN en las células más tardías
En los sistemas biológicos más avanzados, las funciones del ARN han sido tomadas por procesos químicos más específicos
replicación: El ADN es más efectivo para almacenar información genética.
metabolismo: ahora el ATP almacena energía en nuestras células
catalización: ahora las proteínas catalizan las reacciones químicas
El rol del ARN como el antepasado de ellas ha sido recientemente descubierto.
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28 El metabolismo es una importante característica de la vida. ¿Qué molécula reemplazó al ARN como molécula de almacén de energía en la mayoría de los organismos vivos?
A ADN
B ATP
C Proteínas
D Azúcares
Res
pues
ta
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29 ¿Qué molécula es actualmente la responsable de la reducción de la energía de activación de la mayoría de las reacciones bioquímicas?
A ADN
B ARN
C ATP
D Proteínas
Res
pues
ta
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30 Discute en grupo:
¿Cómo el desarrollo de la replicación, el metabolismo y la catalización aceleraron la evolución de las diferentes formas de vida?
Slide 94 / 120
LUCA, Características de la
vida
Volver a la tabla de
contenidos
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Último antepasado común universal(siglas en inglés: LUCA)
Las células comenzaron a hacerse cada vez más complejas hasta que se incluyeron todos los grandes moléculas biológicas como el ARN y el ADN y las enzimas necesarias para mantenerlos y usarlos
Esto indica que quien es llamado el Último antepasado común universal es el organismo a partir del cuál toda la vida en la Tierra desciende.
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Las características comunes de la vida sobre la Tierra son
tan profundas que toda la vida debe haber evolucionado de
un antepasado único."Un antepasado común universal es por lo menos 102860 veces más probable que tener múltiples ancestros ... "Saey, Tina (5 June 2010). "Life has common ancestral source". Science News 177 (12): 12. doi:10.1038/465168a
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LUCAAlgunas de las características comunes de la vida en la Tierra que hace que sea necesario un antepasado universal:
TODA LA VIDA sobre la Tierra utiliza un IDÉNTICO:
Código genético universal ATP como la "moneda" de energíaBases para el ADN y ARN Membranas celulares con doble capaAmino ácidos para las proteínas División celularADN y ARN polimerasas Síntesis de ATPARN mensajero Sodio y Potasio como bombas de ionesARN de transferencia Isómeros-L de aminoácidosRibosomes Glucosa como fuente energética
Y MUCHO MÁS.....
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LUCATODOS LOS SERES VIVOS, desde la más pequeña ameba hasta la más grande secoya comparten las mismas características que están enumeradas en la diapositiva anterior.
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LUCA
Ninguna de estas características de la vida en la Tierra tuvieron que ser exactamente de esta manera. Hubo formas alternativas de resolver cada problema.
La única explicación razonable que TODOS LOS SERES VIVOS utilizan las mismas idénticas características moleculares es que esos rasgos estaban en su lugar antes que la vida se diversificara.
Los rasgos no habrían sido compartidos si se hubieran desarrollado independientemente a tiempos diferentes.
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LUCA (3.5 - 3.8 BYA)
Protobionts
Vida en la Tierra
LUCA 3,5- 3,8 mil millones de años
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31 La evidencia de un último antepasado común universal es:
A todos los seres vivos tienen iguales patrones de síntesis
Btodos los seres vivos comparten la misma biología molecular subyacente
C todos los seres vivos lucen igual
D todos los seres vivos son aeróbicos
Res
pues
ta
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32 De acuerdo con el cladograma de la vida sobre la Tierra, LUCA surgió __________hace mil millones de años y está más estrechamente relacionado con _______________
A 3.6; eucariotas
B 3.6; bacteria
C 4.6; bacteria
D 4.6; archaea
Res
pues
ta
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Características de la vida
Es importante contar con una definición de lo que es "vida" y lo que no. Estas son las propiedades que se utilizan para definir algo como vivos
Organización/OrdenAdaptacionesRespuesta al medio ambienteRegulaciónProcesamiento de la energíaCrecimiento y desarrolloReproducción
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Orden
Toda la vida se organiza en unidades fundamentales llamadas Células
Célula:una estructura rodeada por una membrana que contiene moléculas orgánicas. Son de tamaño microscópico.
Las células son las unidades más pequeñas que pueden ser consideradas una forma de vida, por lo que se las conoce como "los componentes básicos de la vida"
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Adaptación
Todos los organismos vivos deben ser capaces de adaptarse a su medio ambiente cambiante
Esto no significa que un sólo e individual organismo es el que se adapta. Sino más bien, que, lo que conduce el cambio es el pasaje de los rasgos naturalmente seleccionados a su descendencia.
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33 Las unidades más pequeñas las cuáles pueden ser consideradas vivas se llaman __________.
A procariotas
B LUCA
C células
D fosfolípidos
Res
pues
ta
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Respuesta al medio ambiente
Los organismos vivos deben ser capaces de reconocer su entorno y responder a él.
Por ejemplo, alejándose de algo que esta muy caliente.
O moviéndose hacia algo que es nutritivo.
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Regulación
Los organismos vivos deben ser capaces de regular sus condiciones internas. Esto se conoce como mantenimiento de la homeostasis.
Ellos deben ser capaces de mantener sus sistemas internos separados y con diferentes condiciones del medio ambiente exterior.
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Temp corpotal
Receptores nerviososMúsculos
Cerebro
Los seres humanos deben mantener ciertas condiciones constantes dentro de su cuerpo, incluso cuando cambian las cosas en su entorno. Temperatura corporal = 37O C Ph de la sangre = 7.4 Presión sanguínea= 100mmHg Azúcares en sangre= 0.1% Agua = 40 Litros
Homeostasis en los seres humanos
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34 Retirar rápidamente la mano de una estufa caliente es considerada una
A Regulación
B Respuesta al entorno
C Homeostasis
D cualquiera es correcta
Res
pues
ta
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35 ¿Qué es verdad sobre la fiebre en los seres humanos?
A La persona enferma no logra mantener la homeostasis
B El cuerpo está regulando sus condiciones internas
C La persona está respondiendo a su entorno externo
DLa persona enferma está temporalmente faltando a las características de la vida
Res
pues
ta
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Procesamiento de la energía
Todos los seres vivos necesitan energía para llevar a cabo las funciones de la vida. Deben debe ser capaces de obtener energía y procesarla para ser utilizada en sus funciones biológicas
Los animales procesan alimentos (energía química) y la convierten en la materia y trabajo (energía mecánica). Algunas bacterias y todas las plantas pueden convertir la energía luminosa en energía química.
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Crecimiento y desarrollo
Un organismo vivo nace a partir de una generación de padres y, finalmente, se convierte en una forma madura.
En la madurez, los organismos son capaces de producir su propia descendencia. Un ciclo de vida es una serie de etapas por las que un organismo pasa
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ReproducciónLos organismos vivos deben ser capaces de pasar sus rasgos a las futuras generaciones de organismos.
Las formas de obtener descendientes pueden ser: asexual (organismos simples que se reproducen a sí mismos)
ó
sexual (que requiere de una mezcla de material genético).
photo courtesy discoverwildllife.com
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36 Un organismo vivo debe ser capaz de pasar sus características a las futuras generaciones.
Res
pues
ta
Verdadero
Falso
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37 La homeostasis es la regulación de ¿qué entorno de un organismo?
A externo
B interno
Res
pues
ta
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38 La reproducción asexual se refiere a
A pubertad
B madurez sexual
C un organismo reproduciéndose a sí mismo
Drecombinación genética entre dos diferentes organismos
Res
pues
ta
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39 Todos los organismos pueden transformar energía solar en energía química
Res
pues
ta
Verdadero
Falso
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