Origen de la vidaTeoríasHipótesisSupuestosCreencias

Origen de la vida TEORIAS E HIPOTESIS EXISTENTES (en discusión en diferentes

ámbitos) Creación divina (religioso) Teoría cósmica (Helmhotz, 1860; Arrhenius, 1908) Teoría de la generación espontánea sostenida por: Aristóteles,

Descartes, Bacon, Harvey, Tomas de Aquino (entre otros).

Discutida por: Francisco Redi (1628-1691); Needham (1713-1781); Spallanzani (1729-1799); Pasteur (1822-1895)

Teoría de la evolución química: Alexander Oparin (1884-1980)

ORIGEN COSMICOLa vida siempre había existido en el universoEmigraba a través del espacio y colonizaba los planetasEran esporas impulsadas por meteoritosEstas se desarrollaban en nuestro planetaEspora: Constitución (ácidos nucleicos y proteínas), con

cubierta gruesa resistente al frío.Pruebas: Capsula Géminis IV (tiempo de vida de la esporas 6

horas)Los planetas en aquel entonces no tenían las mismas

condiciones que hoy día.No se encontraron esporas o pruebas paleontológicasEstado actual de la teoría:Vuelve a ser discutida por el hallazgo de diferentes

compuestos de la vida en meteoritos.

GENERACION ESPONTANEA Sostenida por: Aristóteles, Descartes, Bacon, Harvey,

Tomas de Aquino (entre otros). Discutida por: Francisco Redi (1628-1691); Needham

(1713-1781); Spallanzani (1729-1799); Pasteur (1822-1895)

La vida se originaba en forma espontaneaLos organismos vivos aparecían de la materia muertaLos pulgones, cascarudos, se originaban del bambúLos gusanos, sapos, se originaban del lodoLos ratones de los desechos y tierra húmedaLas moscas de la carne en descomposiciónLos piojos de las excreciones del cuerpo

GENERACION ESPONTANEA

El primero en discutirla fue Francisco Redi Decía que las larvas aparecían en la carne

porque las moscas depositaban allí sus huevos.Realiza experimentos que casi descartan la

teoría, pero con el descubrimiento del microscopio, nuevamente se cree en la generación espontánea.

La variante de Needham, es que coloca cenizas sobre el frasco de carne, aplica métodos de esterilización, pero no aísla del medio los cultivos que utiliza.

EXPERIMENTO DE REDI

Spallanzani: Utiliza medios de cultivo y pone a ebullición los mismos durante tres cuartos de hora, utiliza frascos sellados, logra demostrar la inexistencia de la generación espontánea.

Su trabajo fue refutado porque se decía que había destruido el Principio vital

Luis Pasteur: Logra demostrar definitivamente que la vida no se genera espontáneamente, mediante experimentos muy bien planteados y controlados.

EXPERIMENTO DE PASTEUR

http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo/Autor:José Luis Sánchez Guillén. Profesor de Biología y Geología I.E.S. Pando - Oviedo (España)

TEORIA DE LA EVOLUCION QUIMICA

DATOS HISTORICOS

Un eon equivalente a 1 millón de años

ORIGEN QUIMICOAtmósfera primitivaLa vida se originó en la tierraQue hubo una larga evoluciónSe formaron a partir de átomos-moléculas-compuestos cada vez

mas complejos hasta llegar a la primera célula.

Origen de universo: 13 mil millones de años, teoría del Big-Bang, gran explosión y

expansión del universoEl planeta tierra era una especie de globo ardiente de gas que

giraba, los átomos de H eran mas abundantes, el sol se forma por gravitación de este gas H.

La tierra, comienza como una masa incandescente de H y otros elementos que se separaban según su pesoLA ATMÓSFERA PRIMITIVA

Conforme la tierra iba creciendo se fueron fundiendo las rocas. Los elementos pesados se dirigieron al interior, Fe y Ni, los elementos ligeros se dirigieron a la superficie formando las rocas, Al, Si y Mg, mientras que los gases pocos reactivos como el N, Ne y Ar se volatilizaron formando la atmósfera primaria.

FeNi

AlSi

Mg

N Ne

Ar

La temperatura de estos gases fue disminuyendo, permitiendo la formación de elementos y luego compuestos, las principales combinaciones fueron:

H2O, CH4 , NH3 y CO2.

Algunos gases al volverse líquidos caen en forma de lluvia y forman los océanos.

En estos quedan disueltos el metano y el amoníaco y sales minerales.

Las reacciones químicas originaron los primeros compuestos orgánicos:

CH4 y H2O Azúcar

CH4 Glicerina

Ácidos grasos NH3 Aminoácidos

Pirimidinas Purinas

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Luego habría ocurrido la PolimerizaciónGlicerina + ácidos grasos ---------lípidosAminoácidos + aminoácidos ---------- proteínasBase nitrogenada + azúcar + fosfato------- ácidos

nucleicosLuego las moléculas más grandes tienden a formar

soluciones coloidales (partículas coloidales dispersas en líquidos).

Las partículas coloidales de carga opuesta se atraerían y unirían formando los coacervados o proteinoides

Estos pueden adosar agua en su superficie dando la posibilidad de originar la primer membrana

Pruebas de la teoría de la evolución químicaOparín ---------- CoacervadosDiapositiva 20Stanley Miller, 1953------------- Obtención prebiótica de compuestos

orgánicos.Diapositiva 21Sidney Fox, 1958-.----------------Formación de proteinoides por

calentamientoSidney Fox 1963---------------Obtención de microesferas.Estado actual de la teoríaÁ. G. Cairns-Smith, 1982---------arcillas como primeros sistemas

replicativos. Tomas Cech, 1986------------- poder autocatalítico del ARNGünter Wächternhaüser, 1988---------------papel fundamental de las

piritasAlbert Eschenmoser, 1990-1993--------Por qué ADN pentosa y no

hexosa

http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo/Autor:José Luis Sánchez Guillén. Profesor de Biología y Geología I.E.S. Pando - Oviedo (España)

• 1950 Stanley Miller

MOLECULAS DEL EXPERIMENTO DE MILLER

LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA

Para formar una célula hay tres tipos de moléculas indispensables:

1.- Moléculas autorreplicantes.

2.- Moléculas catalíticas.

3.- Moléculas anfipáticas.

Características de las moléculas anfipáticas:

1.- Pueden formar micelas o bicapas.

2.- Las bicapas crecen por adición de moléculas.

3.- Pueden englobar a otras macromoléculas.

+POLIPÉPTIDOSARN

Evolución de ARN adaptadores

ARN PROTEÍNASARN

Evolución de nuevas enzimas

ADN ARN PROTEÍNAS

Sistemas autorreplicantes de ARN y polipéptidos simples.

Las proteínas toman su papel de catalizadores fundamentales.

Surge el ADN, estructura más fuerte, estable y de más fácil reparación.

El código genético es “universal”, prueba de que todas las células actuales descienden de un ancestro común.

ARNt

codón

anticodón

Adenina

ARNm

Guanina

Uracilo

Citosina

G

GGGG

G

ESBOZO DE LA PRIMERA CELULAFase Prebiologica: primeras moléculas

autoreplicantes: acidos peptidonucleicos, ribozimasFase subcelular o precelular:Vesículas prebióticas, proteinoides, coacervadosEtapasAutorganización: lípidos en agua, micelas,

membranas, fosfolipidos complejos con terpenos.Autocomplejizacion: nuevos elementos en la

membranaAutoreproducción: crecimiento espontaneoPrimeras células

1) DondeCosmos, polvo estelar, bajo el hielo de los polos, océano, charco, entre capas de arcilla, fuentes termales

2) Fuente de energía:Geotérmica, ultravioleta, del sol, vulcanismos, descargas eléctricas, atmosféricas como rayos.

3) Como era la tierra primitiva:Atmosfera reductora, atmosfera oxidante, sin agua, cubierta por el océano, con manto basáltico, con corteza arcillosa.

4) Como fue la etapa subcelular:Coacervado de Oparin, aglomerados arcillosos, esferas fotosintetizadoras, microesferas de Sidney, liposomas.

5) Que catalizadores:Ribozimas, arcillas, oligopeptidos catalíticos, ácidos peptidonucleicos

6) Que reacciones:Hierro con fotones, oxigeno y agua, hierro e hidrogeno

Según la teoría más aceptada para explicar el origen de la vida, ésta se inició a partir de unas moléculas muy sencillas, cadenas de ARN, que eran capaces de autoreplicarse y que fueron llamadas Ribozimas

Que se cuestionan los científicos: La fragilidad de estas cadenas frente a los errores de replicación (las mutaciones) hacía prácticamente imposible que hubiesen evolucionado hacia formas de vida más complejas.

Que pruebas existen:Un equipo internacional de científicos, en el que han participado investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona, ha descubierto que estas moléculas primigenias eran mucho más resistentes de lo que se pensaba hasta ahora, podrían haberse desarrollado hasta alojar un centenar de genes, una cantidad considerada como el mínimo para originar los organismos primitivos más básicos, similares a las actuales bacterias. La investigación ha sido publicada en el número de septiembre de 2005 de /Nature Genetics/. *