Introduccin al estudio de la clula

2.2. Origen de la vida y evolucin celularDe todas las teoras que han intentado explicar el origen de la vida solo tres se destacan debido al respaldo de evidencias que nacen de la observacin y experimentacin:

AbiognesisPanspermiaOrigen qumico de la vida2.2. Origen de la vida y evolucin celularAbiognesis:

Explica que la vida se origin a partir de la materia inerte. Esta idea domin en el mundo de la ciencia desde la poca de los filsofos griegos y dur hasta el siglo XVIII.

Fue Aristteles quin sostena que los animales y las plantas se originaban por generacin espontnea a partir de restos de seres vivos en descomposicin2.2. Origen de la vida y evolucin celularEn el siglo XVII se comenz a cuestionar la idea de la generacin espontnea, a partir de los trabajos de Francesco Redi.Ide un experimento sencillo y concluyente que consisti en meter trozos de carne fresca en frascos cerrados, y otros en frascos abiertos. Observ que la carne de los frascos cerrados no presentaba desarrollo de gusanos

2.2. Origen de la vida y evolucin celularPanspermia:

Se conoce como el origen extraterrestre de la vida

En 1908, Svante Arrhenius, qumico sueco, present su teora llamada PANSPERMIA (semillas en todas partes).

La vida lleg a la tierra en forma de esporas y bacterias provenientes del espacio exterior que se desprendieron de otro planeta impulsadas por la presin ejercida por la radiacin de las estrellas. 2.2. Origen de la vida y evolucin celularOrigen qumico de la vida:

Con los aos la teora de la generacin espontnea se rechaz y se propuso una nueva teora que es aceptada actualmente.

Esta teora fue desarrollada por el bioqumico Alexander I. Oparin en 1924 y por el bilogo ingls John B. S. Haldane en 1928; ambos de manera independiente llegaron a las mismas conclusiones.2.2. Origen de la vida y evolucin celularOrigen qumico de la vida (cont.):

A esta teora se le conoce como teora del origen fsico-qumico de la vida y se basa en que la vida sobre la tierra y su evolucin estn ligados a:La historia del planeta Su corteza Su atmsfera Las condiciones fsicas y qumicas que existan en la tierra primitiva2.2. Origen de la vida y evolucin celularCONDICIONES AMBIENTALES DE LA TIERRA PRIMITIVA Temperatura elevada debido a la radioactividad del espacio El impacto de meteoritos y por la tierra en formacin

2.2. Origen de la vida y evolucin celularCONDICIONES AMBIENTALES DE LA TIERRA PRIMITIVA (cont.) La atmsfera formada por:

dixido de carbono monxido de carbono metano (CH4) amoniaco (NH3) vapor de agua

2.2. Origen de la vida y evolucin celularContena mucho ms hidrgeno libre que el actual (ATMOSFERA REDUCTORA).

La corteza terrestre con gran actividad volcnica que junto a las tormentas elctricas generaban una fuente de energa.

Condiciones ambientales de la Tierra primitiva (cont.) 2.2. Origen de la vida y evolucin celularLas molculas orgnicas: La clave de la vida

Hace 4000 millones de aos, al bajar la temperatura del planeta, el vapor de agua de la atmsfera se condens precipitndose en forma de lluvias que llenaron las partes bajas de la tierra formando los ocanos.

Las sustancias de la atmsfera fueron llevadas al mar mezclndose con las sales minerales.2.2. Origen de la vida y evolucin celularLas molculas orgnicas: La clave de la vida (cont.):

Las cargas elctricas y el medio acuoso permitieron que los elementos del ocano se combinaran mediante reacciones fsicas y qumicas dando origen a distintas molculas inorgnicas. Estas molculas fueron la base para formar molculas ms complejas esenciales para la vida como el ARN, ADN y protenas. La solucin resultante fue llamada SOPA PRIMITIVA de donde surgira la vida2.2. Origen de la vida y evolucin celularExisten evidencias que permitan explicar la formacin de una sopa primitiva con molculas orgnicas disueltas? La HIPTESIS DE OPARIN y los trabajos experimentales de MILLER2.2. Origen de la vida y evolucin celularCules fueron los eventos previos que permitieron la formacin de la materia orgnica?

La cuestin del origen de la vida no ha sido resuelta pero las hiptesis de Oparin (1924) y Haldane (1929) y los experimentos realizados por Miller y Harold Urey (1953) tienen gran importancia porque muestran que es factible la creacin de molculas orgnicas en condiciones abiticas que remedan las caractersticas del ambiente primitivo.2.2. Origen de la vida y evolucin celularOparin y Haldane sugirieron independientemente que con las fuentes de energa que existan en el ambiente primitivo y si la atmsfera hubiera sido reductora se podran haber originado molculas orgnicas como las que observamos en los seres vivos. Las condiciones generales que plantearon en la hiptesis se resumen as:Poca o ninguna cantidad de oxgeno libre Presencia de C, H, N y O en la atmsfera y sopa primitiva Formas de energa solar y radioactiva2.2. Origen de la vida y evolucin celularMiller puso a prueba la hiptesis de Oparin quien trat de simular estas supuestas condiciones de la Tierra primitivaLos componentes que utiliz fueron: CH4 NH3 aguapresentes en una atmsfera reductora, adems deEl resultado de este experimento fue asombroso ya que se formaron varios tipos de aminocidos2.2. Origen de la vida y evolucin celular

2.2. Origen de la vida y evolucin celularLos experimentos de Miller lograron generar molculas como aminocidos a partir de metano, amonio, agua y energa elctrica. Sin embargo, SIN EXPLICAR cmo podran haberse producido los polmeros biolgicos o macromolculas que conocemos actualmente.2.2. Origen de la vida y evolucin celularExplicacin:

En 1938 Oparin propuso lo que l llam Teora de los coacervados.Con el paso del tiempo, en el ocano primitivo la acumulacin y combinacin de las molcula formaron sistemas con lmites definidos que en su interior contenan las sustancias que absorban del medio exterior. Oparin llam a estos sistemas protobiontes o llamados coacervados unidos por fuerzas electrostticas.2.2. Origen de la vida y evolucin celular2.2. Origen de la vida y evolucin celularExplicacin (cont.):

Reprodujo experimentalmente estos protobiontes. Observ unas gotitas ricas en molculas orgnicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria, demostrando as la formacin de membranas lipdicas (formadas de grasa) en ausencia de vida.2.2. Origen de la vida y evolucin celular5000 m.a. la atmsfera estaba formada por: metano (CH4) amoniaco (NH3) agua en forma de vapor Mucho hidrgeno (reductora) La Tierra se enfra y el vapor de agua forma los ocanos. Hace unos 3.500 m.a. el agua y las sales minerales originan una sopa primitiva formada por molculas orgnicas simples.2.2. Origen de la vida y evolucin celularFormacin de gotitas llamadas coacervados rodeados de una capa de lpidos y en su interior molculas orgnicas como ARN Y ADN Los coacervados se asocian a iones y salesSe hacen eficientes, aumentan de tamao y evolucionan a unidades discretas ( donde ocurren reacciones ). Los procariontes ancestrales2.2. Origen de la vida y evolucin celularAl comienzo los organismos primitivos eran procariontes Se alimentaban de molculas orgnicas que se formaron sin la participacin de seres vivos (sopa prebitica), usando como principal proceso metablico la fermentacin (gluclisis). 2.2. Origen de la vida y evolucin celularLos primeros organismos:

Con el explosivo aumento de la poblacin, aument la demanda por nutrientes que pronto escasearon.

Muchos individuos de esta poblacin se extinguieron, mientras que otros se adaptaron o bien cambiaron de nutrientes.2.2. Origen de la vida y evolucin celularAlgunos miembros de la poblacin sobrevivieron utilizando: la luz solar y compuestos simples como el CO2 y H2OPara sintetizar compuestos orgnicos complejos y energticos como la glucosa e inorgnicos como el oxgeno molecular que fue liberado a la atmsfera por la fotosntesis. La revolucin del oxgeno (ATMOSFERA OXIDANTE).2.2. Origen de la vida y evolucin celularEste cambio fue devastador para muchas formas de vida, Otras se adaptaron e incluso sacaron provecho de esta nueva situacin inventando una nueva forma de vida la respiracin aerbica2.2. Origen de la vida y evolucin celularPero cmo surgieron los organismos eucariontes? La teora endosimbiontica explica que una clula ancestral anaerbica ingiri pero no digiri continuamente diferentes clulas procariotas ms pequeas.

2.2. Origen de la vida y evolucin celularEsts clulas digeridas podran ser procariontas pequeas cianobacterias (que dieron origen a los cloroplastos) y bacterias aerbicas (que dieron origen a las mitocondrias). Este proceso origin una clula que sobrevivi y se reprodujo. Luego los organismos eucariontes formaron colonias y desarrollaron la reproduccin sexuada permitiendo la variabilidad gentica.2.2. Origen de la vida y evolucin celularEn la era Precmbrica, surgen los primeros organismo multicelulares heterotrfos, alterando el equilibrio de los ecosistemas marinos. Al mismo tiempo se estabiliza el nivel de oxgeno en la atmsfera, producindose a fines del Precmbrico el inicio de la expansin de la vida multicelular. La presin adaptativa que debieron soportar las primeras formas de vida multicelular determin el surgimiento de nuevas especies a partir de un tronco comn, proceso conocido como Radiacin Adaptativa.2.2. Origen de la vida y evolucin celularSin embargo, no solo la aparicin y diversificacin de los organismos vivos caracteriza la historia de la tierra, si no que tambin se han evidenciado grandes cambios a nivel de los estratos de los continentes.2.2. Origen de la vida y evolucin celularUna vez que la vida surge sobre la Tierra se nos plantea un nuevo interrogante: Cmo a partir de una sola clula han podido aparecer todas las especies tan diferentes que existen hoy da?