ASIGNACIÓN NO.1 ORIGEN DE LA VIDA

UNIVERSIDAD LATINOAMERICADA DE CIENCIA Y TECNOLOGIA

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

BIOLOGIA GENERAL I

ASIGNACIÓN NO.1

ORIGEN DE LA VIDA

Melanie Trejos

3-738-1660

Nutrición N17

I PARTE

1. Compare las distintas teorías de origen de la vida en la Tierra.

R-  Durante mucho tiempo, la investigación de los orígenes de la vida no fue más que un debate basado en la metafísica y las creencias religiosas. De hecho, la mayor parte de las religiones enseñan que los seres vivos han sido creados a partir de la nada o de un caos original por una divinidad, una mano que crea y pone orden. Las experiencias de ciertos sabios, como Francesco Redi, en la segunda mitad del siglo XVII, demostraron que, al menos para los animales visibles, la idea de la generación espontánea era falsa. En particular, Redi demostró que los gusanos blancos que colonizan la carne nacen en realidad de huevos depositados por las moscas.

Los restos fósiles más antiguos conocidos se remontan a hace 3.800 millones de años y demuestran la presencia de bacterias, organismos rudimentarios procariotas y unicelulares. Muy recientemente se han descubierto pruebas de vida aún más antiguas en forma de indicios de actividad fotosintética con una antigüedad de 3.850 millones de años; estas pruebas se han obtenido mediante el análisis de restos de materia orgánica que no se encontraban en forma de fósiles identificables.

La geología ha demostrado que las condiciones de vida en esa época eran muy diferentes de las actuales. La actividad volcánica era intensa y los gases liberados por las erupciones eran la fuente de la atmósfera primitiva, compuesta sobre todo de vapor de agua, dióxido de carbono (CO2), nitrógeno, amoníaco (NH3), sulfuro de hidrógeno (H2S) y metano (CH4) y carente de oxígeno. Ninguno de los organismos que actualmente vive en nuestra atmósfera hubiera podido sobrevivir en esas circunstancias. El enfriamiento paulatino determinó la condensación del vapor y la formación de un océano primitivo que recubría gran parte del planeta.

Fuese cual fuese el lugar en que surgió la vida, es seguro que los primeros seres vivos eran bacterias anaerobias, es decir, capaces de vivir en ausencia de oxígeno, pues este gas no se encontraba todavía en la atmósfera primitiva. De inmediato comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de realizar la fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la atmósfera y liberar oxígeno. Pero éste no se quedaba en la atmósfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro. Hace 2.000 millones de años, cuando se oxidó todo el hierro de las rocas, el oxígeno pudo empezar a acumularse en la atmósfera. Su concentración fue aumentando y el presente en las capas altas de la atmósfera se transformó en ozono, el cual tiene la propiedad de filtrar los rayos ultravioleta nocivos para los seres vivos. A partir de ese momento se asiste a una verdadera explosión de vida. Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.500 millones de años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones. Cuando la capa de ozono alcanzó un espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron abandonar la protección que proporcionaba el medio acuático y colonizar la tierra firme.

1. ¿Explique en qué consistió la teoría de Oparin origen de las moléculas biológicas?

R-  Se basaba en el conocimiento de las condiciones físico−químicas que reinaban en la Tierra hace 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas orgánicas llamadas prebióticas. Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos. Según Oparin, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diversificándose.

Esta hipótesis inspiró las experiencias realizadas a principios de la década de 1950 por el estadounidense Stanley Miller, quien recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000 millones de años (es decir, una mezcla de CH4, NH3, H, H2S y vapor de agua). Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas. Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol, ácido cianhídrico y hasta azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había postulado Oparin.

1. Haga una breve descripción de las condiciones primitivas de la Tierra y explique por qué estas pudieron dar origen a moléculas biológicas primitivas.

R-  las primitivas formas de vida, fueron producidos por una serie larga de procesos, los cuales aportaron solo pequeños cambios cada uno. Esta larga serie de pasos en la evolución orgánica, puede ser demostrada por los principios de termodinámica, por lo que esta evolución se hace bastante probable según las modernas leyes de la física y la química.  

Los experimentos de laboratorio donde se simularon las condiciones primitivas de la Tierra han producido aminoácidos, piramiditas, purinas, azúcares y otros compuestos orgánicos a partir de compuestos simples inorgánicos, tal como debió suceder en los tiempos primitivos bajo diversas formas de energía.  

En la evolución hacia la vida se presentaron tres pasos fundamentales: el primero, en el cual ciertos tipos de moléculas se pudieron acumular en el mar primitivo, debido a su capacidad simple de formarse y a su estabilidad.  El segundo paso, consistió en la sobrevivencia conjunta de un grupo de moléculas específicas, lo que señala que  estos pasos sucesivos en la evolución tomaron lugar porque fueron más estables termodinámicamente y por lo tanto el sistema ganaba entropía.  El tercer estadio de la evolución orgánica fue aquel donde las moléculas adquirieron funciones específicas, tales como catálisis, capacidad de resistir cambios en el ambiente,  y aprendieron a replicarse, formando los primero templetes de la vida.  

1. Señale la composición de la atmósfera primitiva y deduzca que tipos de moléculas biológicas pudieron originar, según las teorías de Oparin.

R- La formación de aminoácido y otras formas nitrogenadas ocurrieron fácilmente bajo la atmósfera reductora.   Estos compuestos aminados no se producen en ambientes con oxígeno, por lo tanto, estos compuestos  pudieron haber sido sintetizados en estadios mas tardes de la Tierra, donde ya había los suficientes niveles de oxígeno en la atmósfera.

CO2  H2O H2S H2 N2 CH4 NH3

La mayoría de las vías de síntesis de compuestos orgánicos primitivos tuvieron al cianuro de hidrógeno como precursor, el cual es fácilmente formado de la siguiente manera:

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