origen de la vida

Integrantes:

v  Gómez Romero Adriana

v  López Ávila Wendy

v  Ortiz Orozco Tatiana

v  Ruiz Manotas Estefany

v  Villafañe Pereira Yuris

v  Villafañe Vásquez Rafael

v  Vizcaíno Castro Jean

 

v  Lic. Liney Rodríguez

v  Colegio De Sabanalarga

v  “CODESA”

10ª

Ciencias Naturales

contenido

  1. Explicaciones al origen de la vida.
  2. Cuántas hipótesis se conocen acerca del origen de la vida? Cuáles son?
  3. La teoría de Oparín
  4. La experiencia de Miller
  5. Evolución química
  6. Evolución biológica
  7. Los coacervados
  8. La estructura celular
  9. La fotosíntesis

 

 

Explicaciones al origen de la vida

Desde que el hombre tuvo la capacidad de pesar y de razonar, se empezó a preguntar como surgió la vida, surgiendo así uno de los problemas más complejos y difíciles que se ha planteado el ser humano, en su afán de encontrar una respuesta, se intento solucionarlo mediante explicaciones religiosas, mitológicas y científicas, a partir de estas ultimas han surgido varias teorías y otras han sido descartadas.

El presente trabajo basado en la obra “el origen de la vida” del celebre autor Antonio Lazcano manejaremos la evolución de dicho pensamiento a través de los años, dando así una pauta para comprender mejor dicha evolución del pensamiento humano.

Cuántas hipótesis se conocen acerca del origen de la vida? Cuáles son?

Ideas a la largo de la historia:

  1. CREACIONISMO: la vida surgió por creación divina. Actualmente existe una corriente “pseudocientífica”, el DISEÑO INTELIGENTE, que defiende que el origen de la vida y la evolución son el resultado de acciones emprendidas de forma deliberada por uno a más agentes inteligentes.
  2. GENERACIÓN ESPONTÁNEA: en ciertas condiciones pueden aparecer organismos de forma espontánea a partir de materia inerte. No fue desterrada totalmente hasta las experiencias de Pasteur en el siglo XIX.
  3. PANSPERMIA: la vida surgió en la Tierra a partir de gérmenes o esporas procedentes del espacio.
  4. ORIGEN FÍSICO-QUÍMICO (Oparin y Haldane, 1924): la vida apareció en la Tierra a partir de moléculas gaseosas en unas condiciones físico-químicas diferentes a las actuales.

La teoría de Oparín

Fue una de las teorías que se propusieron a mediados del siglo XX para intentar responder a la pregunta: ¿cómo surgió el primer ser?, después de haber sido rechazada la teoría de la generación espontánea. Oparin revisó varias teorías, como la propia generación espontánea o la panspermia, interesándose en cómo la vida inicialmente había dado comienzo y apoyándose en sus conocimientos de astronomía, geología, biología y bioquímica para explicar el origen de la vida.

Gracias a sus estudios de astronomía, Oparin sabía que en la atmósfera del Sol, de Júpiter y de otros cuerpos celestes, existen gases como el metano, el hidrógeno y el amoníaco. Estos gases son sustratos que ofrecen carbono, hidrógeno y nitrógeno, los cuales, además del oxígeno presente en baja concentración en la atmósfera primitiva y más abundantemente en el agua, fueron los materiales de base para la evolución de la vida.

Para explicar cómo podría haber agua en el ambiente ardiente de la Tierra primitiva, Oparin usó sus conocimientos de geología. Los 30 km de espesor medio de la corteza terrestre constituidos de roca magmática evidencian, sin duda, la intensa actividad volcánica que había en la Tierra. Se sabe que actualmente es expulsado cerca de un 10% de vapor de agua junto con el magma, y probablemente también ocurría de esta forma antiguamente. La persistencia de la actividad volcánica durante millones de años habría provocado la saturación en humedad de la atmósfera. En ese caso el agua ya no se mantendría como vapor.

Oparin imaginó que la alta temperatura del planeta, la actuación de los rayos ultravioleta y las descargas eléctricas en la atmósfera (relámpagos) podrían haber provocado reacciones químicas entre los elementos anteriormente citados, esas reacciones darían origen a aminoácidos, los principales constituyentes de las proteínas, y otras moléculas orgánicas. Las temperaturas de la Tierra, primitivamente muy elevadas, bajaron hasta permitir la condensación del vapor de agua. En este proceso también fueron arrastradas muchos tipos de moléculas, como varios ácidos orgánicos e inorgánicos. Sin embargo, las temperaturas existentes en esta época eran todavía lo suficientemente elevadas como para que el agua líquida continuase eváporandose y licuándose continuamente.

Oparin concluyó que los aminoácidos que eran depositados por las lluvias no regresaban a la atmósfera con el vapor de agua, sino que permanecían sobre las rocas calientes. Supuso también que las moléculas de aminoácidos, con el estímulo del calor, se podrían combinar mediante enlaces peptídicos. Así surgirían moléculas mayores de sustancias albuminoides. Serían entonces las primeras proteínas en existir.

 

La experiencia de Miller

El experimento de Miller y Urey representa la primera demostración de que se pueden formar espontáneamente moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples en condiciones ambientales adecuadas.  Fue llevado a cabo 1952 por Stanley Miller y Harold Clayton Urey en la Universidad de Chicago. El experimento fue clave para apoyar la teoría del caldo primordial en el origen de la vida.

Según este experimento la síntesis de compuestos orgánicos, como los aminoácidos, debió ser fácil en la Tierra primitiva. Otros investigadores –siguiendo este procedimiento y variando el tipo y las cantidades de las sustancias que reaccionan- han producido algunos componentes simples de los ácidos nucleicos y hasta ATP.

Esta experiencia abrió una nueva rama de la biología, la exobiología. Desde entonces, los nuevos conocimientos sobre el ADN y el ARN. Condiciones prebióticas en otros planetas y el anuncio de posibles fósiles bacterianos encontrados en meteoritos provenientes de Marte (como el ALH 84001), han renovado la cuestión del origen de la vida.

Evolucion quimica

La evolución química es una evolución basada en procesos químicos, no biológicos, que comprenden el cambiar compuestos inorgánicos simples a compuestos orgánicos complejos. Según Oparin, como resultado de esto procesos, se pudieron producir dos características importantes de los organismos vivos. Primero, lo que vive se compone mayormente de moléculas orgánicas complejas. La evolución química tuvo que haber producido estas moléculas, a partir de bloques de construcción más pequeños. Segundo, los sistemas de moléculas orgánicas en los organismos están es una cápsula o rodeados como unidades separadas. Estas unidades son las células que forman todo lo viviente. Para que surgiera la vida, también tenía que ocurrir esta encapsulación de los materiales.

De acuerdo conla hipótesis de Oparin, una gran cantidad de reacciones químicas ocurría entre los ingredientes de los mares antiguos. Durante millones de años probablemente aparecieran los aminoácidos y los nuclótidos que forman el DNA y el RNA entre las moléculas producidas mediante estas reacciones. A veces, los científicos llaman sopa primordial a la solución que componía los océanos primitivos, debido a la presencia de estas moléculas.

Sin embargo, supongamos que, en una de los billones de reacciones, se unieran algunos aminoácidos para formar una proteína que pudiera funcionar como una enzima. Esta enzima, a su vez, pudo haber unido algunos otros aminoácidos. En este caso, podría haber varias cadenas de aminoácidos y, tal vez, proteínas completas. Estos raros accidentes también pudieron producir pedacitos cortos de ácidos nucleicos con la habilidad para replicarse a sí mismos. En cada uno de estos casos, la aparición de una molécula orgánica podía llevar a la producción de muchas más.

La formación de moléculas orgánicas complejas, a partir de bloque de construccón más pequeños, debe haber necesitado energía. Oparin surgirió que había varias fuentes de energía posibles: la energía eléctrica de los relámpagos, la energía radiante del Sol, la energía proveniente de la desintegración de las sustancias radiactivas.

Evolucion de biologica

 

Se refiere al origen de la vida, el desarrollo y diversificaciones subsecuentes a través de miles de millones de años experimentados por las plantas, animales, y microorganismos actuales. Como concepto, se sostiene que todas las especies de origen contemporáneas no existieron iguales a las de ahora, si no que se han originado de otra especie ahora extinta, estas especies son los descendientes ancestros primordiales y, en la mayoría de los casos, más sencillos.

En general, la principal tendencia evolutiva biológica se ha dirigido a aumentar la especialidad y complejidad de estructura y función; aunque en algunos organismos ha habido simplificación, a partir de ancestros más complejos. Aquellas especies cuyos descendientes poseen variaciones hereditarias que la adaptan a un medio dado, tienden a sobrevivir en generaciones sucesivas; mientras aquéllas que no están bien adaptados son eliminadas, fenómeno conocido comúnmente como selección natural. Los procesos evolutivos biológicos y no biológicos aún continúan, aunque de una manera generalmente tan lenta en animales y plantas superiores en sus medios naturales, que es casi imperceptible en los pocos siglos en que el hombre ha registrado sus observaciones. Bajo circunstancias naturales, la evolución de la mayoría de los organismos es un proceso que requiere varios cientos de siglos, antes de que puedan determinarse los cambios, aunque se efectúen en su grado más rápido.

La evolución ha quedado finalmente establecido como un hecho por muchos tipos de evidencias. Los principales lineamientos de tales evidencias para que se efectúe la evolución en los sistemas vivientes, se discutían en las siguientes secciones. Muchos de los aspectos evolutivos de forma y función, incluyendo el metabolismo, intervienen en la evolución de los seres vivos. En particular, el examen tanto del reino animal como vegetal, ha servido para demostrar cómo los miembros del mundo viviente, así como los conocemos hoy en día, procedieron de ancestros primitivos siguiendo varias líneas de descendencia. De manera semejante el papel central de las mutaciones genéticas, la reproducción sexual, así como los productos de la evolución, han contribuido a que aumenten intensivamente las combinaciones genéticas posibles ( y por consiguientes nuevas variaciones biológicas).

Los hechos esenciales de la evolución y sus causas como fueron presentados por Darwin y Wallace en 1850 pueden resumirse como sigue.

1-Sobreproducción: los organismos, debido a su prodigiosa capacidad reproductora, producen más descendencias de la que puede sobrevivir o llegar a la madurez.

2- Constancia del tamaño de población: a pesar de la tendencia de una especie para aumentar su población en proporción geométrica o exponencial, la población permanece mas o menos constante en períodos largos. Por consiguiente debe existir un grado apreciable de mortandad, debido en parte a limitación de espacio alimento.

3- Variación: Todos los miembros de una especie dada no son semejantes, pues presentan variaciones en muchas de sus características.

4- Selección natural: son aquellas variaciones que favorecen a los organismos en la competencia para sobrevivir en un medio dado, favorecerán su existencia en comparación en aquellos organismos y su progenie que posean menos variaciones adecuadas. De esta manera se efectuará entre los individuos de la especie una selección natural, en favor de aquellos miembros cuyas variaciones los adaptan más efectivamente a las condiciones del medio ambiente.

5- Herencia: puesto a que la herencia es un hecho, como lo indica la semejanza entre progenitores y progenie, los individuos pasarán la mayor parte de sus variaciones o adaptaciones favorables a las generaciones sucesivas. De esta manera, las adaptaciones, en el curso de muchas generaciones, se modificarán incesantemente, mejorando la especie para adaptarse mejor a su medio ambiente.

En efecto la teoría se basó en hechos establecidos de sobreproducción, constancia de tamaño de población, variaciones y semejanzas hereditarias entre padres y progenie.

Los coacervados

Coacervado es el nombre con el que Alexander Oparin denominó a un tipo de protobionte. Oparin demostró que se forman membranas lipídicas en ausencia de vida y obtuvo en el curso de los experimentos unas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria. A estas gotas las llamó coacervados.

Los coacervados pueden también definirse como un conjunto de moléculas coloidales en las que las moléculas de agua están rígidamente orientadas respecto a ellas y rodeadas por una película de agua, que delimitan nítidamente los coacervados del líquido en el cual flotan por el aire.

El coacervado es un glóbulo formado de una membrana que tiene en su interior sustancias químicas; a medida que aumenta su complejidad, el coacervado se separa del agua formando una unidad independiente, que sin embargo interactúa con su entorno.

El coacervado llega incluso a tener tendencia selectiva en los elementos que va a incorporar, así formando estructuras, más complejas pero muy ordenadas.

Es posible que en un ambiente inhóspito como la atmósfera primitiva, llena de metano, amoníaco, agua y dióxido de carbono, los coacervados se formaran a través de las condiciones de la atmósfera primitiva. Los rayos ultravioleta atravesaban la tierra debido a la falta de una capa de ozono, y las grandes descargas eléctricas pudieron ser factores que permitieron su formación.

También se piensa que estos conjuntos de moléculas pudieron estar en los grandes lechos marinos donde había una gran cantidad de materia orgánica, allí ellos la absorbieron y crearon moléculas mucho más avanzadas, antecesoras de las actuales células.

Podría ser que este proceso se repitiera hasta llegar a modelos parecidos a los organismos unicelulares actuales.

 

La estructura celular

La célula es la unidad anatómica, funcional y genética de los seres vivos.
La célula es una estructura constituida por tres elementos básicos: membrana plasmática, citoplasma y material genético (ADN).

Posee la capacidad de realizar tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.

 

La fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas verdes, las algas y algunas bacterias utilizan para su desarrollo, crecimiento y reproducción a la energía de la luz. Consiste en la transformación de la energía lumínica en química que hace que la materia inorgánica (agua y dióxido de carbono) se vuelva orgánica. Los estamos de las hojas de la plantas absorben los gases que contiene la atmósfera como el dióxido de carbono y que se combina con el agua que hay dentro de las células de la planta. Se forman almidones nutritivos para la planta y se liberan hacia el exterior el oxígeno. Los seres vivos que realizan este proceso se les llama fotoautótrofos.

Los fotoautótrofos contienen en su organismo un organelo llamado cloroplasto que es el encargado de ejecutar la fotosíntesis. En cloroplasto están las clorofilas que captan la luz del exterior y la almacenan en dos moléculas orgánicas, esta fase la llaman fase lumínica. La segunda fase, llamada fase oscura o ciclo de Calvin, ocurre en el estroma, y es donde la las dos moléculas son asimiladas al dióxido de carbono de la atmósfera y luego utilizadas para producir hidratos de carbono que más tarde será el almidón para exclusivo desarrollo, crecimiento y reproducción de la planta.

Lo descrito anteriormente se resume con la siguiente ecuación química:

Dióxido de carbono + Agua + Luz → Hidratos de carbono + Oxígeno.