Origen de la vida - CLASE_1.1-1.5 PDF

# Instituto Educativo Maria Montessori ## Origen de la Vida ### Biología de 4to Año ### 1er Lapso ### Nestor Andrade # ¿Cómo se originó la vida? ## ¿Creacionismo? El creacionismo es una creencia religiosa que establece que toda la vida existente en el universo se creó a partir del poder divino...

# Instituto Educativo Maria Montessori ## Origen de la Vida ### Biología de 4to Año ### 1er Lapso ### Nestor Andrade # ¿Cómo se originó la vida? ## ¿Creacionismo? El creacionismo es una creencia religiosa que establece que toda la vida existente en el universo se creó a partir del poder divino de un 'Dios' creador. Dios creó la vida y la tierra, el universo y en especial, al hombre. * Se puede probar con evidencias que expliquen de principio a fin el proceso. ## ¿Panspermia? La panspermia es la hipótesis que establece la llegada de la vida en una semilla; en forma de cuerpo rocoso caído del espacio. En esta habrían biomoléculas que dieron origen a la vida o una forma de vida per se. * Creencia Religiosa, basada en la biblia y en la fe. * Hipótesis no probada, idea de lo que pudo haber sido. * Se puede probar si encontramos algún cometa con biomoléculas capaces de formar vida en las condiciones prebióticas. # ¿Biogénesis o Abiogénesis? ## Origen de la Vida ### La vida surge a partir de la vida Toda la vida existente precede de vida previamente concebida. * LUCA sería el resultado de condiciones propicias para la formación de una primera membrana que aislara el organismo de su entorno. Este cumplía con el dogma central de la biología. ### La vida surge a partir de materia inerte Toda la vida existente procede de materia no necesariamente orgánica. * La vida surgió a partir la formación primaria de moléculas orgánicas (compuestas de C ) que posteriormente fueron formando estructuras capaces de desarrollarse y subsitir con la materia disponible. * Mientras que la teoría de la Abiogénesis explica el origen de la vida y su formación a partir de la materia disponible en la tierra prebiótica, la Biogénesis explica el proceso sucesivo que mantiene la vida tras su formación. # Como se originó la vida. ## Segun la ciencia: La vida en la tierra surgió a partir de la formación de moléculas orgánicas generadas de forma espontánea, termodinámicamente, gracias a las condiciones pre-bióticos existentes en la tierra. ## Tierra pre-biótica ## ¿Cómo la tierra pasó de ser un lugar inhóspito a ser el único planeta conocido con vida? # Hoy pensamos que nuestro sistema solar se formó a partir del colapso gravitacional de una nube molecular gigante. En este modelo, se condensó en el centro de nuestro sistema solar un cúmulo de átomos de H que a medida que se acumulaban aumentaban la presión interna. Esta presión llegó a niveles inimaginables, provocando que los núcleos de los átomos de fusionaran y se produjeran isótopos de deuterio, tritio e inmediatamente de Helio. Tras la formación del He, comenzó una reacción en cadena que produjo una implosión, provocando que se unieran más y más núcleos, y de este modo formando los átomos que forman toda la materia observable. # Tras la formación del C, O, N, Fe y el resto de elementos de la tabla periódica, se produjeron colisiones y aglomeraciones de compuestos que fueron produciendo la terraformación. # Todo es cuestión de tiempo… ## Eón Hádico * El Eón Hádico comenzó cuando la tierra se formó. * Tierra era hostil a la vida. * No había continentes ni agua liquida, solo un océano de magma bombardeado intensamente por meteoritos. * Sin embargo, en este periodo, comenzaron a desarrollarse las condiciones químico-ambientales necesarias para el surgimiento de la vida. ## Condiciones atmosféricas primitivas y actuales | Gas | Primitiva | Actual | |---|---|---| | Dióxido de carbono | 92.2% | 0.03% | | Nitrógeno | 5.1% | 78.0% | | Dióxido de sulfuro | 2.3% | Rastros | | Sulfuro de hidrógeno | 0.2% | Rastros | | Amoniaco | 0.1% | Rastros | | Metano | 0.1% | Rastros | | Oxígeno | 0.0% | 21.0% | | Argón | 0.0% | 0.9% | # Formación de LUCA Hoy por hoy creemos, en base a las evidencias recopiladas durante años, que nuestro último ancestro común universal ( *LUCA* ) fue el primer procarionte que presentó la capacidad de cumplir con el dogma central de la biología molecular. | | | |---|---| | Animalia (eukaryotic, multicellular) | Eubacteria (prokaryotic, unicellular) | | Plantae (eukaryotic, multicellular) | Fungi (eukaryotic, multicellular) | | Archaebacteria (prokaryotic, unicellular) | Protista (eukaryotic, uni- or multicellular) | ## ¿Cuáles son esas evidencias? ### Replicación, Transcripción, Retro-transcripción, Traducción # Estromatolitos Los estromatolitos son las formaciones rocosas más antiguas que presentan registros fósiles de vida. Las pruebas de C14 señalan que las bacterias encontradas en estas formaciones poseen al menos 3.500 M.A, pero la antigüedad puede ser de hasta 4300 M.A. ## Endosimbiosis ### Teoria endosimbiótica de Lynn Margulis * Cloroplastos * Mitocondrias * Tipo de ribosomas # Como se originó la vida. ## Segun la ciencia: * La ciencia ofrece una teoría que está basada en los registros geológicos que se encuentran grabados en el planeta. * Esta basada en las observaciones registradas de estrellas en colapso que hacen fusión atómica, evidencia que contribuye la idea de la terraformación tras el colapso de una estrella previa al actual. * Poco tiempo después de la formación de la tierra surgió la vida. * En los estromatolitos se encuentran evidencias de que las primeras bacterias se formaron hace al menos 3500 MA. * La presencia de las mitocondrias y cloroplastos en células EUCARIOTAS demostró que una célula eucarionte fagocitó una célula procarionte capaz de producir energía, parte de esta evidencia son los ribosomas de los cloroplastos y mitocondrias, los cuales son estructuralmente semejantes a los procariotas. # A partir de todo lo visto, la ciencia ofrece, cronológicamente, las siguientes teorias * Hace aprox. 2360 años atrás Aristóteles, propuso la idea de que en ciertos materiales existía un *principio activo*, el cual originaba vida. A partir de esta idea, se elaboró la hipótesis de la generación espontanea, ya que proponía que la vida podía generarse de la matería inerte. * En el siglo XVII Jean baptiste Van Helmont se propuso probar la hipotesis de aristoteles, dejando por 21 días una camisa sudada con algunos granos de maíz, al cabo de este tiempo encontró ratones, creados por el principio activo, que debía ser el sudor. Aunque esta hipótesis explicaba el origen de los animales inferiores, los animales superiores como el hombre no se originaban a partir de esta fórmula. * En 1668 Francesco Redi planteó la hipotesis de que si los gusanos podían originarse a partir de la carne, esto debía pasar en los recipientes tapados o descubiertos. # Redi habría sentado las bases para el desarrollo de la teoría de la Biogenesis. Sin embargo, su experimento fue desmeritado porque los intelectuales de la época pensaron que al estar el frasco tapado el *principio activo* que también estaba en el aire y era necesario, no podría tener contacto con la materia, por lo que este no podía generar vida. * 7 años tras el experimento de Redi, Anton Van Leeuwenhoek habría inventado el microscopio, y había observado y descrito la presencia de microorganismos en el aire. (1680) La observación de microorganismos permitió ver que en el aire habían organismos vivos que podían contaminar las muestras que se ponían a descomponer al aire libre, de modo que este descubrimiento chocaba con la idea de que la vida provenía de materia inerte. # John Needham y Lazzaro Spallanzani repitieron el experimento de Francesco Redi tras el descubrimiento del microscopio. (1767) Ambos investigadores sometieron un caldo compuesto de agua y materia orgánica a calor y obtuvieron los siguientes resultados: ## Experimento de Jhon Needham * Calentó el caldo * Se enfrió, frasco dejado abierto * Después de un tiempo, crecimiento de microorganismos * Calentó el caldo * Frasco sellado * Después de un tiempo * No hay crecimiento de microorganismos * Frasco abierto * Crecimiento de microorganismos ## Experimento de Lazzaro Spallanzani # No fue sino hasta 1862 que el francés Louis Pasteur repitió el experimento de Spallanzini, pero considérdo el paso de aire sin que los microorganismos pudiesen entrar al caldo nutritivo, de este modo habría contacto con aire y no habría contaminación. * Caldo vertido en frasco * Cuello del frasco curvado con calor * Hervido del caldo * Polvo y microbios retenidos, frasco * Caldo contaminado Gracias al experimento de Pasteur la hipótesis de la generación espontánea perdió completa validez, y se concluyó y aceptó mundialmente que la vida únicamente podía originarse a partir de la vida preexistente. Aun en 1938 no se tenían más ideas del origen de la vida que la panspermia. # En 1938 Oparin y Haldane, de forma independiente, observaron que al calentar moléculas orgánicas como los aminoácidos, espontáneamente estos formaban una especie de membrana primigenia, la cual denominaron coacervados. Tras la idea de esta posible célula primitiva se empezó a esbozar el rompecabezas que implicaba el origen de los constituyentes de dicha célula primitiva. * Spark H2O, CH4, NH3, H2, CO * Cooling * Electrodes * Direction of circulation * Gas inlet CH4, NH3 * Heat source En la década de los 70 los astrónomos ya sabían identificar los componentes que constituían los cuerpos celestes observados, por su longitud de onda en el espectro electromagnético. Con esta információn se registró durante los 70 que habían cuerpos celestes con materia orgánica presente en su estructura, hecho que sentaba más pie para la idea de que la vida provenía del espacio.