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ORIGEN DE LA VIDA 2º BACHILLER Autor: ÁNGEL LUIS SACRISTÁN.

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1 ORIGEN DE LA VIDA 2º BACHILLER Autor: ÁNGEL LUIS SACRISTÁN

2 ORIGEN Y EVOLUCIÓN CELULAR Dos cuestiones ¿Cómo aparece el primer Ser Vivo? ¿Cómo evoluciona hasta originar el resto de formas de vida? Un suceso/ acontecimiento más en la evolución del universo Aparición de la Vida Desde que se formó la materia, ha pasado desde formas muy simples hasta otras muy complejas. La materia viva (los S.V.) serían las formas más complejas conocidas. AMBIENTE TERRESTRE PRIMITIVO Formación tierra: MA Bola de lava incandescente que emite mucho calor ± 3500 MA Formación CT (enfriamiento). Volcanes Expulsión de gases Formación Atmósfera primitiva SO 2, N 2, H 2, H 2 O, CH 4 Sin O 2 Reductora Al enfriarse, H 2 O(V) precipita y forma océanos Tormentas con Royas Poco profundos (Rayos solares penetran) Agua caliente

3 ORIGEN DE LOS EUCARIONTES. PASO DE PROC --> EVC 1º s restos fósiles Eucariontes: –1500 MA Eucariontes Proceden de Procariontes Heterótrofos Anaerobios, que hacian fagocitosis EUCMucho más grandes que PROC. Organización interna + compleja. -Endomembranas (RE, AG, Vesículas) -Orgámelos Energéticos Factores claves en la aparición de células Eucariontes a)Aumento de tamaño al perder la PB b)Aumento de la superficie celular la m.p se pliega, los pliegues se separan y forman las endomembranas c)Las endomembranas se especializan y originan orgánulos. Antecesor EucarionteURCARIOTA ( p.234 dibujo) A partir de un proc. q. Pierde la PB. Aumentó de tamaño y su m.p se plegó al hacer fagocitosis; esas vesículas quedan en el interior y forman ENDOMEMBRANAS. Aparece CITOESQUELETO El urcariota se asocia en SIMBIOSIS con algunos procariontes (ENDOSIMBIONTES, BACTERIANOS O PROCARIONTES)

4 SE DISTINGUEN DOS ETÁPAS 1)Prebiológica, Abiótica, Química (-4600 –3800 MA) 2)Biologíca, Biotíca o Celular (> MA) ETAPA PREBIOLÓGICA Etapas o sucesos A) Síntesis de precursores (moléculas orgánicas sencillas) Moléculas inorgánicas Ácido cianhídrico Formaldehido Monosacáridos A.g Aminoácidos B.N. Glicerina, Otros Hipótesis de Haldane y Oparín => La vida (1ª célula) aparece en la sopa o caldo primitivo a partir de materia inorgánica ¿Cómo? A partir de los gases atmosféricos (inorgánicos) y con la energía (Sol (UV), Calor Terrestre) se forman moléculas orgánicas sencillas; que caen al mar y forma la SOPA o CALDO PRIMITIVO. Experimento de Miller (1953) -> Apoya la hipótesis de Oparín. Reproduce las condiciones de la Tierra primitiva. Obtiene moléculas orgánicas sencillas a partir de inorgánicas.

5 B) Síntesis de polímeros Moléculas orgánicas sencillas Disacáridos Oligopéptidos Oligonucleótidos ArcillasPapel fundamental en la polimerización Sustrato o lugar donde ocurrió. FOX Aparición de la PRIMERA CÉLULA es muy difícil de explicar PROTEINOIDES ETAPA BIÓTICA Por calentamiento de una mezcla de aminoácidos obtuvo unas cadenas => Moléculas del caldo primordial Ser Vivo. (Un S.V NO es sólo un conjunto de moléculas orgánicas agrupadas) Debieron cumplirse estos requisitos: a) Existencia de material genético Dirige síntesis de proteínas Almacena Transmite b) Membrana, que Separa el contenido interno del exterior. Regula el paso de sustancias. c) Encimas, que controlan d) Aparición del CÓDIGO GENÉTICO Síntesis de proteínas Duplicación material genético

6 a) MATERIAL GENÉTICO 1º Polímero con capacidad autoduplicativa en la sopa primitiva => ARN Este ARN actúan como patrones de replicación (Moldes) por complementariedad de B.N. Aparecen muchas moléculas de ARN, se piensa que tuvieron MUTACIONES -> Alta diversidad de ARNs Algunos ARNs fueron capaces de: Dirigir síntesis de proteínas Dirigir su propia síntesis. Acelera por algunas proteínas Fue sustituido por ADN (Molécula + Estable) b) FORMACIÓN MEMBRANA Acontecimiento crucial ya que aíslan al ARN y Proteínas del Resto de componentes de la sopa. Mayor cercanía Mayor velocidad replicación ARN. Más especificidad. Hipótesis: Aparecieron vesículas esféricas al asociarse Lípidos + Proteínas Engloban ARN + enzimas Tenían metabolismo muy primitivo y se dividían. A estas 1ª Células => PROTOBIONTE EUGENOTE PROGENOTA.

7 COACERVADOS MICROESFERAS OPARIN: In vitro, mezcló Polisacáridos Polinucleótidos, al calentarlos Polipéptidos Obtuvo unos cuerpos (2-700 micras). Agregación espontánea de macromoléculas, con de sustancias. Al crecer mucho se dividen. COACERVADOS FOX: Obtuvo MICROESFERAS; al calentar los proteinoides. COACERVADOS MICROESFERAS Sistemas prebiológicos (no son auténticas células) IMPORTANCIA => Representan lo que pudo ocurrir en la realidad, con ellos pudo iniciarse la evolución de las 1ª s células. c) ENZIMAS Y SÍNTESIS PROTEICA Se sabe que las 1ª s moléculas enzimáticas fueron ARN (RIBOZIMAS) Sustituidos por proteínas. Se desconoce cómo aparece el CÓDIGO GENÉTICO, controla y dirige la síntesis protéica.

8 Algunas células desarrollan la capacidad Autótrofa a partir de CO 2 + Energía Solar => Aparece la Fotosíntesis (se fija CO 2 y se reduce) La conversión de CO 2 => M.O necesita Dador Electrónico Energía Solar. a) Captación Energía Solar => PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS SE CONVIERTE EN ATP b) Dador inicial electrónico: H 2 S, H Ma H 2 S + CO 2 + luz ---- Glucosa + S = Fotosíntesis Bacteriana Anoxigénica (Hoy día es bacteriana) Después se sustituyó por H 2 O (muy abundante) H 2 O + CO 2 + luz ---- Glucosa + S = Fotosíntesis Oxigénica (1º s Organismos CIANOBACTERIAS) –3000 M.a ESTROMATOLITOS (2500 Ma) Australia (arena, CaCO 3, +bact) O 2 se acumuló en la atmósfera, y sobre –2500 Ma => REVOLUCIÓN DEL OXÍGENO Consecuencias de la aparición del O 2 en la atmósfera. Desaparición organismos anaerobios, o se refugian Permite colonización medio terrestre (mucho tiempo después). O 2 => O 3. Permite la aparición de la RESPIRACIÓN AERÓBICA. Más rentable. El O 2 es utilizado en el metabolismo.

9 SISTEMAS FISICO-QUÍMICO (Asociación de moléculas) SISTEMAS BIOLÓGICO (CÉLULAS) Muy difícil de explicar PROTOBIONTE M.a PROGENOTA ARQUEBACTERIAS URCARIOTA Antecesor EUBACTERIAS EUCARIONTESCIANOBACTERIAS EUBACTERIAS EUC.ANIMALEUC. VEGETAL 3 líneas evolutivas Fosf. Oxid. Fotosint. 1ª s CÉLULAS Heterótrofos fermentadores anaerobios Nutriente: M.O. Disuelta en sopa primitiva Enorme proliferación OTRAS CÉLULAS Autótrofos Quimiosintéticos Nutrientes, M.I. Del caldo primitivo Permite independencia AGOTAMIENTO NUTRIENTES ORGÁNICOS PROLIFERACIÓN COMPETENCIA Y SELECCIÓN DESAPARECIERON SUPERVIVENCIA

10 LYNN MARGULIS => Teoría endosimbiótica del orgien de los eucariontes. (1970) EUCARIONTES Por simbiosis entre PROCARIONTES. RADHEY GUPTA A) Algún urcariota incormpora a procariontes que eliminan tóxicos que aparecen por el O 2. Dan lugar a los PEROXISOMAS. B) El urcariota se asocia con BACTERIAS ROJAS o PÚRPURAS que hacían RESPIRACIÓN AERÓBICA. Urcariota Obtiene mas ATP Bacteria Entorno estable y seguro Se originan células con MITOCONDRIAS Precursoras de hongos y animales C) Algunas de estas después se asocian con CIANOBACTERIAS. Aparecen celulas con MITOCONDIRAS + CLOROPLASTOS Células vegetales D) Origen del núcleo => INCIERTO, sin datos claros. SUPOSICIÓN = Una Arqueobacteria fue Fagocitada y su ADN se fusionó con el del Urcariota. ( o un Procarionte) PROCARIONTE (URCARIONTE) BACT. AERÓBICA (RESPIRACIÓN) ARQUEBACTERIAS EUCARIONTE

11 NO SE PUEDE LEER Evolucionista molecular. Determinó que parte del genoma eucarionte procede de cada microorganismo. EUBACTERIA => Genes del metabolismo (codifican enzimas) ARQUEBACTERIA => Genes de la replicación, trascripción y traducción. Comparar secuencias de ADN emparentadas con ancestro común Método => Identifica adiciones / delaciones de nucleótidos y los busca en las especies descendientes. Firmas Ha encontrado la misma FIRMA en TODOS los eucariontes, por lo que todos tienen el mimo origen y ocurrió una sola vez. Bact Gram (-) Spirochaeta (según Margoty) Arqueobacteria => Termophilus ESQUEMA LIBRO PÁGINA 235 TAMAÑO BACT – MIT-- CLO -- SIMILAR ADN BACT ADNmit y ADNclo (bc) Mesosomas Crestas Ribosomas bacterianas ribosomas de orgánulos Tamaño Composición ARNr Sensibilidad antibióticos. Doble membrana ext => m.p urcariota int => propia bacteriana.


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