Origen de las estructuras biológicas PDF

# Unidad 2: "Origen de las estructuras biológicas" ## Las primeras ideas sobre el origen de la vida: ### LAS IDEAS DESDE LA ANTIGÜEDAD: * El creacionismo fue la teoría predominante, la mayoría coincidía en que la vida era la creación de los dioses o de seres sobrehumanos. * En la edad media se so...

# Unidad 2: "Origen de las estructuras biológicas" ## Las primeras ideas sobre el origen de la vida: ### LAS IDEAS DESDE LA ANTIGÜEDAD: * El creacionismo fue la teoría predominante, la mayoría coincidía en que la vida era la creación de los dioses o de seres sobrehumanos. * En la edad media se sostenía que los seres vivos se originaban a partir de la materia inerte y restos orgánicos. Por otro lado la creencia religiosa sostenía que los seres vivos fueron creados por dios. Esta última se basa en la Biblia. * A partir del siglo 17, Pasteur y Redi demostraron que los seres vivos no surgen de la materia inerte en descomposición o del barro. ### A principios del siglo 20 se desarrolló la teoría panspermia. * Esta postula que la vida se originó a partir de gérmenes o esporas que resistieron a altas temperaturas y llegaron a la tierra. Tiempo después se demostró que en condiciones tan bajas ningún ser vivo podría sobrevivir. * También en 1973 se propuso la teoría de que seres inteligentes extraterrestres habían sembrado en la tierra los primitivos gérmenes. Esta teoría se renovó en 1984, cuando se analizó un meteorito y se encontró una bacteria con membranas dobles como las terrestres. ## GENERACIÓN ESPONTÁNEA: * En el siglo 17 se comenzó a observar organismos microscópicos, y se realizaron experimentos. ### En el siglo 18 Needham aseguró que cada partícula microscópica poseía una fuerza vital que provoca la aparición de microorganismos. * Para probarlo calentó caldos en unos recipientes durante unos minutos para eliminar los microorganismos. * Luego los tapó con tapones de corchos. Al cabo de días se observó que habían microorganismos en los caldos así concluyó que se habían desarrollado espontáneamente. ### En el siglo 18 Spallanzani se opuso a Needham. * Repitió la experiencia, pero selló los frascos y calentó los caldos durante mucho más tiempo. * Luego de unos días no aparecieron microbios. Su conclusión fue que los organismos encontrados en los caldos de Needham procedían del aire que penetraba por los tapones de corcho. * Needham opinó que Spallanzani al hervir los caldos destruyó la fuerza vital de la materia. ## LA REFUTACIÓN DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA ### Redi y la generación espontánea * Redi realizó algunas experiencias para demostrar que los seres vivos no se originan por generación espontánea. * Redi tomó tres frascos de vidrio totalmente limpios. Dentro de cada uno colocó un trozo de carne frasca. * Uno de los frascos lo dejó destapado, otro lo tapó con una tela fina, como una gasa, y el tercero lo cerró herméticamente con una tapa. * A cabo de unos días en el frasco destapado, primero aparecieron pequeños huevos luego gusanos y a los 7 días moscas. En el frasco tapado con una gasa aparecieron sobre la tela huevos y luego gusanos, pero no moscas. * En el frasco tapado herméticamente, la carne cambió su aspecto, pero no había nada sobre la carne. ### Críticas al experimento de Redi * Redi presentaba algunos errores, por lo cual fue rechazada: la carne podía tener microorganismos del aire sobre ella e, inclusive, el frasco cerrado herméticamente contenía aire en el que había hongos y bacterias. Si Redi hubiera dejado los frascos unos días más, habría observado hongos sobre la carne. ### Los experimentos de Pasteur * La primera hipótesis que comprobó Pasteur fue que los organismos que descomponían la materia orgánica están presentes en el aire. * Para demostrarlo hizo pasar aire por unos filtros de algodón que retenían las partículas sólidas. Lavó los algodones con alcohol. * La segunda hipótesis que comprobó Pasteur fue que, si los caldos se hierven, no pierden su valor nutritivo. * Pasteur postuló que los microbios surgen a partir de otros microbios preexistentes. * Para comprobarlo colocó caldo calentó y estiró los cuellos y les dio forma de S. Al entrar el aire, todas las partículas sólidas quedarían retenidas en el cuello, solo el aire limpio tomaría contacto con el caldo. * Al colocar los recipientes en una estufa de cultivo los caldos estaban limpios, sin organismos. * Pasteur pudo comprobar que los microorganismos no se originan a partir de los caldos, por generación espontánea. ## LAS CONDICIONES PREBIÓTICAS. * La teoría del Big Bang explica que el universo se habría formado luego de que ocurriera una gran explosión. * A partir de esta explosión, el universo comenzó a expandirse y se cree que esta expansión continúa hoy en día. ## LA TIERRA PRIMITIVA. * El planeta tierra era una masa de roca fundida que se encontraba a una temperatura muy alta. * Los materiales que la formaban se encontraban fundidos (en estado líquido). Los elementos más pesados se sumergieron y llegaron a su centro, y de esta manera dieron origen al núcleo. * Los elementos livianos se combinaron y formaron lo que hoy conocemos como el manto y la corteza terrestre. * Su atmósfera estaba formada por gases que hoy en día no están presentes y que resultarían tóxicos para algunos seres vivos. * Los rayos del sol producían una intensa radiación ultravioleta que alcanzaba la superficie terrestre. * También había intensa actividad volcánica debido a que las rocas se encontraban fundidas. ## TEORÍA QUIMIOSINTÉTICA. * Esta teoría plantea que la vida pudo haber surgido de una evolución química desde moléculas muy simples que se encontraban en nuestro planeta en sus comienzos. ## Origen de las primeras moléculas orgánicas * Se cree que los volcanes, además de expulsar lava, liberan moléculas inorgánicas en forma de gas. * La atmósfera era primitiva y carecía de oxígeno. * Según la teoría quimiosintética, los gases de la atmósfera primitiva habrían comenzado a combinarse entre sí por efecto de la energía proveniente de la radiación ultravioleta formando las primeras moléculas orgánicas sencillas. * Luego de muchos años la temperatura del planeta comenzó a descender, lo que provocó que el vapor de agua que se encontraba en la atmósfera primitiva se condensara y precipitara en forma de lluvia formando los océanos primitivos. * Las moléculas sencillas habrían sido arrastradas por la acción de las lluvias, formando parte de las grandes masas de agua. * A partir de estas moléculas orgánicas sencillas se habrían formado moléculas cada vez más complejas, que habían sido las primeras biomoléculas. * Así se originaron los primeros monosacáridos, ácidos grasos, aminoácidos y a su vez estas biomoléculas se unieron formando cadenas. * A esta masa de agua que contenía gran cantidad de moléculas orgánicas sencillas y biomoléculas se la llamaba caldo primitivo. ## Formación de los coacervados y origen de las primeras células. **Origen de:** * **Coacervados:** Las biomóleculas pequeñas se unieron formando cadenas y se encerraron en sí mismas hasta formar una esfera. * **Primeras células:** Los coacervados se volvieron más complejos y adquirieron nuevas funciones, a lo largo de el proceso evolutivo tuvieron las características de los seres vivos formando las primeras células. ## Experiencia de Miller y Urey. * **¿Por qué construyeron su modelo Miller y Urey?** Construyeron su modelo para crear las condiciones de la tierra primitiva y poder poner a prueba cómo se había formado las primeras moléculas orgánicas. * **¿Explicar paso a paso el experimento que llevaron a cabo?** Primero Miller construyó un matraz con que en su interior tenía agua caliente, liberando vapor de agua, en el que ingresaba otro matraz, en el se encontraban los gases que componían la atmósfera primitiva, este también estaba conectado junto a dos electrodos que simulaban la intensa radiación UV, dentro de ésta ocurrieron los convinaciones entre los gases y vapor de agua y vapor de agua. Esta agua se colocó en un recipiente, luego Miller encontró que se habían formado aminoácidos (moléculas complejas que componen las membranas de las células) * **¿Qué lograron demostrar con dicho experimento?** Lograron demostrar que es posible la formación de moléculas complejas a partir de simples. ## EVOLUCIÓN DE LAS FORMAS DE NUTRICIÓN DE LOS PRIMEROS SERES VIVOS. * **AUTÓTROFOS:** Seres que producen su propio alimento * **HETERÓTROFOS:** Es cuando unas células se alimentan de moléculas orgánicas * **AERÓBICOS:** Son los seres vivos que necesitan oxígeno para respirar * **ANAERÓBICAS:** No requieren oxígeno para respirar * **AUTÓTROFOS QUIMIOSINTÉTICOS:** Los seres que lograron fabricar su propia materia orgánica a partir de la energía que obtienen degradando compuestos inorgánicos. * **AUTÓTROFOS FOTOSINTÉTICOS:** Organismos que adquieren la capacidad de utilizar la luz solar como fuente de energía para combinar moléculas inorgánicas y formar moléculas orgánicas que serán su fuente de alimento. ## LINEA DEL TIEMPO: ## DE LAS PRIMERAS CÉLULAS A LOS ORGANISMOS COMPLEJOS. * Los primeros seres vivos que habitaron la tierra fueron células simples. * A partir de estos microorganismos, se generaron otras formas de vida más complejas. * Este proceso dio como resultado todos los organismos que conocemos en la actualidad. * Durante muchos años todos los seres vivos que habitaban nuestro planeta eran unicelulares, hasta que hace aproximadamente 1.000 surgieron millones de años organismos multicelulares. * Estos organismos tienen ventajas: * Pueden alcanzar mayores tamaños y evitar más efectivamente a sus predadores. * Pueden organizar mejor el trabajo y dividir las funciones entre distintos tipos de células. * Permitió desarrollar nuevas características que les posibilitaron adaptarse a nuevas condiciones. ## LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA * Esta teoría explica cuál fue el origen de dos organelas en particular: las MITOCONDRIAS y los CLOROPLASTOS. ## Hacia el surgimiento de los cloroplastos y las mitocondrias. * Los organismos oxibióticos son aquellos que aprovechan la energía de los alimentos pero a través del proceso de respiración celular con oxígeno, y los anoxibióticos son aquellos que llevan a cabo este proceso pero en ausencia de oxígeno. * En los organismos oxibióticos el proceso de obtención de energía es más eficiente que en los organismos anoxibióticos. ## ORIGEN DE LAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS - **1- Una célula primitiva es semejante a una bacteria, pero de mayor tamaño y sin pared celular, se alimentan de otras células o sustancias orgánicas.** - **2- La flexibilidad de la membrana es tal que permite que la célula cambie de forma y engloba a otra célula de menor tamaño. Esto permite producir compartimentos internos en el citoplasma.** - **3- La célula original incorpora una célula de menor tamaño y oxibiotica, pero no la dirige. Esta queda incluida en el citoplasma de la célula de mayor tamaño.** - **4- La célula de menor tamaño obtiene protección y su forma de obtener energía de los nutrientes es muy eficiente. Lo cual representa una ventaja también para la célula de mayor tamaño. Con el tiempo la célula de menor tamaño se transformó en las mitocondrias.** - **5-el complejo formado por las células de diferentes tamaños incorporaron también bacterias capaces de realizar la fotosíntesis. Estas se transformaron en cloroplastos. Se cree que este fue el origen de las células vegetales y de las algas.** ## EL ORIGEN DE LA PLURICELULARIDAD ### La teoría colonial * Algunos organismos pluricelulares de la misma especie comenzaron a vivir en colonias. * En estas, los organismos unicelulares tienen un mayor o menor nivel de organización, logrando una distribución de las tareas que llevan a cabo. * Una colonia se forma cuando los organismos unicelulares no se separan de la colonia (no se independizan). * La presencia de estas colonias podría ser una evidencia de que en algún momento de la historia los seres vivos habrían surgido de colonias semejantes de individuos unicelulares heterótrofos o autótrofos entre los que se establece una relación de símbolos. * De esta manera habrían dado origen a plantas y animales pluricelulares. ### La teoría sincitial * La teoría sincitial postula que en el pasado podría haber existido un organismo unicelular con múltiples núcleos en su interior, y que a partir del pliegue de su membrana plasmática se podría haber generado distintos compartimentos cuyo interior habían quedado cada uno de los núcleos.