Origen de la vida

Tema 1b. CMC 1º Bachillerato

El ser vivo y la vida

• Ser vivo Complejidad y funciones vitales.• Características de los seres vivos:– Actúan espontáneamente con una finalidad.– Complejidad estructural y funcional.– Celulares.– Información sobre anatomía y fisiología contenida en

Ácidos Nucleicos.– Homeostasis.

Origen de la vida• Diversas teorías:– Dios como creador inmediato de todos los seres vivos

(Biblia)• La Biblia es texto religioso, no científico: no pretende explicar el

cómo, sino la intervención divina en el llegar a ser.• No hay incompatibilidad ciencia-fe, razón-fe (la fe es razonable)

– T. de la Generación espontánea: (m. inerte m. viva)

• De ratones (Helmont) Redi • De microorganismos (Leuwenhoek) Spallanzani, Pasteur

Oparin - HaldaneGeneración espontánea pero en las condiciones iniciales del planeta.

Comprobaciones experimentales en laboratorio–Miller. Comprobó en laboratorio la formación de mos reproduciendo condiciones de atm primitiva.–Fox: Comprobó tb cómo mosmoc proteínas–Juan Oró, igual pero moléc constit de A.N.

–Atmósfera primitiva reductora (exceso H) por »actividad volcánica (H2, H2O, NH3, CH4, además de He, Ne…»metales de la superficie tienden a oxidarse eliminando aun más el O. »La masa de la Tierra (g) sólo permite que se alejen los gases más ligeros (He, Ne…) »Las radiaciones* solares llegan sin dificultad (UVA pues no había filtro de ozono, descargas eléctricas, radiactividad de los minerales, calor de erupciones), con lo que

•Agua Hidrógeno y oxígeno•Metano hidrógeno y otros hidrocarburos más pobres en H

–Las sustancias reductoras son más reactivas que las oxidadas–La distancia al Sol hace que el calentamiento sea moderado Al enfriarse la Tierra, condensación, reacciones químicas por E* descargas mo sencilla (monómeros) que serían arrastrados por las lluvias acumulándose en mares primitivos (caldo primitivo), protegidas de oxidación, manteniendo así su gran capacidad de reacción y…

– Al combinarse polímeros, y estos se podrían unir; no es vida aún:• La vida no es algo disperso, sino que hay una individualidad, separada del medio

por una membrana• Las reacciones metabólicas son coordinadas y sincronizadas

– Se aislarían del medio porciones del caldo primitivo por membranas, manteniendo una comp química estable: coacervados. No aislamiento completo, permite intercambios crecimiento., aumentan de tamaño y se dividen en gotas más pequeñas, con distinta composición química selección.

– Dice: esto sería el precursor de seres vivos. – La aparición de alguna molécula con una ordenación de nucleótidos

abundantes en el caldo, gen, y capaz de autoreplicable primera manifestación vita: eobiontos.

Pegas: explica mimo, pero no explica no-vida vida, origen de enzimas, evolución. – video1

Desarrollo de la hipótesis sobre el origen de la vida: etapas prebiótica y biótica

Etapa Prebiótica• Se forman componentes fundamentales de los seres vivos en un medio

reductor y con fuentes de E suficientes monómeros polímeros.• Como aun no hay enzimas, pudieron catalizar estas reacciones ciertos cationes

metálicos, por eso pudieron aparecer en zonas arcillosas– Facilitarían adsorción de moléculas, concentrándolas– Por su tendencia a cristalizar, intervendrían en la ordenación de los monómeros

• Formación de ARN• Capacidad de autoreplicarse, copias• Dirigiría la síntesis de proteínas, siendo así las moléculas codificadoras de la

información• Aparición de ADN, más estable, como molécula codificadora• Para que estos sistemas autoreproducibles se pudieran mantener, debieron

individualizarse del medio estructuras coloidales (los coacervados de Oparin), y luego desarrollarían membranas lipídicas semipermeables

Organismo autoreplicable, individualizado, intercambios con el medio: ser vivo (protovionte)

Hipótesis actuales

Etapa Biótica• La Tierra se formó hace unos 4.600 ma. Las rocas más antiguas

encontradas 4000 ma.• Primeros indicios de vida, 3500 ma: células procariotas, anaerobias y

heterótrofas.• Algunas, capaces de sintetizar sus propios nutrientes, obteniendo E de

reacciones endotérmicas del medio: autótrofos quimiosíntéticos. (importante para mantenimiento de la vida pues la mo sintetizada expontaneamente llegaría a agotarse al aumentar el nº de organismos)

• La quimiosíntesis es un proceso de bajo rendimiento energético, y se vió superado por otros organismos capaces de usar la E de la luz para la sintesis de mo: autótrofos fotosintéticos. Primero usarían sustancias variadas pero escasas (glicerina, SH2…). Cuando pudieron usar el agua, la vida pudo extenderse con más rapidez.

• Esta fotosíntesis con agua liberaba al medio O2 – gran afinidad por Fe y otros formando óxidos y después, libre se fue acumulando en atmósfera, hasta transformarla en oxidante (parece que desde hace 1600 ma), van desapareciendo anaerobios y surgiendo organismos aerobios, de mucho mayor rendimiento energético en metabolismo.

• El O2 + UV O3 protección colonización del medio terrestre.

• Algunos organismos se hicieron heterótrofos, por la mo sintetizada por autótrofos.

• Algunos organismos protegieron su material genético en un núcleo, que les daba mayor estabilidad: Eucariotas (fósiles desde 1500 ma). Dos teorías:– Origen autógeno (Taylor y Dobson). Por invaginaciones compartimentación de una gran célula procariótica, aislando orgánulos

– Por Endosimbiosis . Primitivas células anaerobias habrían englobado varias células procarióticas en simbiosis, transformándose en orgánulos: cianobacterias (cloroplastos), bacterias aerobias (mitocondrias), espiroquetas (cilios y flagelos).

• Asociaciones en colonias (como hoy líquenes) primero temporales y luego permanentes

• Especialización tejidos pluricelulares

Teoría endosimbiótica