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El Origen de la Vida sobre la Tierra ¿Cómo surgió la Vida en nuestro Planeta?

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Presentación del tema: "El Origen de la Vida sobre la Tierra ¿Cómo surgió la Vida en nuestro Planeta?"— Transcripción de la presentación:

1 El Origen de la Vida sobre la Tierra ¿Cómo surgió la Vida en nuestro Planeta?

2 El universo comenzó con una gran explosión … ¿ Mill. Años? Las cenizas de esa explosión, son los elementos de la tabla periódica, los mismos ingredientes con los cuales está compuesta la vida

3 Hipótesis de la nebulosa primitiva La naturaleza ordenada de nuestro sistema solar hace creer, que todos sus componentes se formaron esencialmente al mismo tiempo, y de la misma materia primordial Hace 5000 mill. años

4 Las transformaciones termonucleares han hecho posible la aparición de elementos esenciales, ayer y hoy Explosión de la supernova, la SN 1987 A, observada en la Gran Nube de Magallanes

5 Cometa Hale-Boop, 1995 Agua, amoniaco, formaldehído, cianuro de hidrógeno

6 Tierra Primitiva Hace aprox millones de años la Tierra era un lugar sin vida

7 El oxígeno se combinó con hidrógeno para formar agua, con carbono para formar bióxido de carbono, o con elementos más pesados para formar minerales.

8 Luego de millones de años, la tierra se enfrió lo suficiente para permitir la existencia de agua líquida. En la superficie, el agua disolvió muchos minerales y formó un océano salado. Los rayos de las tormentas, el calor de los volcanes y la intensa luz ultravioleta procedente del sol derramaban energía en los jóvenes mares.

9 La atmósfera y el clima primitivos gobernaron la evolución prebiótica Dióxido de carbono Dióxido de carbono Metano Metano Amoniaco Amoniaco Hidrógeno Hidrógeno Nitrógeno Nitrógeno Ácido clorhídrico Ácido clorhídrico Sulfuro de hidrógeno Sulfuro de hidrógeno Vapor de agua Vapor de agua CH 4 NH 3 H2OH2O CO 2 Con base composición química de rocas de esa época, se cree que la atmósfera primitiva contenía: Con base composición química de rocas de esa época, se cree que la atmósfera primitiva contenía: PRACTICAMENTE NO HABÍA OXÍGENO LIBRE

10 La vida es el resultado de un proceso evolutivo de progresiva complejificación de la materia A. Oparin, 1930 Síntesis de moléculas prebióticas – aminoácidos (glicina, alanina, ácido aspártico y glutámico), purinas y pirimidinas - en una atmósfera experimental, S. Miller, 1950

11 El origen de la vida es un eslabón entre los períodos de evolución química y de evolución biológica La célula es el nivel de organización en el cual puede decirse de manera irrefutable, que la vida aparece como una nueva propiedad incipiente

12 Origen de las moléculas orgánicas Sistemas precelulares Coacervados: Coacervados: Proteínas + Carbohidratos + pH + temperatura, en un medio acuoso. Proteínas + Carbohidratos + pH + temperatura, en un medio acuoso. Gotitas de biomoléculas, pero orden aleatorio. Gotitas de biomoléculas, pero orden aleatorio. Microesferas de Fox: Microesferas de Fox: Mezclas de Aminoácidos + temperatura Mezclas de Aminoácidos + temperatura Gotitas de biomoléculas, pero los aminoácidos se unen en orden aleatorio. Gotitas de biomoléculas, pero los aminoácidos se unen en orden aleatorio.

13 Liposomas: Liposomas: Vesículas lípidos (grasa), que pueden encerrar biomoléculas en su interior Vesículas lípidos (grasa), que pueden encerrar biomoléculas en su interior Termodinámicamente estables. Termodinámicamente estables. Forman espontáneamente bicapas como en la membrana celular. Forman espontáneamente bicapas como en la membrana celular.

14 Replicación en la Tierra prebiótica Papel del ARN Ribozima de un protista jj

15 La evolución protobiológica: el camino hacia el mundo unicelular Los coacervados o microesferas lograron encapsular moléculas – agua, proteínas, azúcares y ácidos nucleicos-.

16 Hace 3500 mill. años aparecieron los procariotas Estromatolito 3600 millones de años (Precámbricos) La descripción de un procariota podría acercarse a la de un coacervado

17 Cuando las primeras células aparecieron en la tierra, la atmósfera no tenía oxígeno Procariotas fotosintéticos

18 Primeras células procariotas Material genético NO estaba separado del resto de la célula y encerrado en un núcleo envuelto en una membrana. Material genético NO estaba separado del resto de la célula y encerrado en un núcleo envuelto en una membrana. Obtenían Obtenían nutrimentos y energía probablemente absorbiendo moléculas orgánicas de su entorno. Su metabolismo era anaerobio

19 Características de los primeros seres Vivos Similar a bacterias y cianobacterias actuales. Similar a bacterias y cianobacterias actuales. Unicelulares y procariotas (sin núcleo definido y sin organelas) Unicelulares y procariotas (sin núcleo definido y sin organelas) Heterótrofos: Se alimentaban de otros organismos. Heterótrofos: Se alimentaban de otros organismos. Anaerobios: Sin presencia de oxígeno en su metabolismo. Anaerobios: Sin presencia de oxígeno en su metabolismo. Bentónicos: Fondos marinos, protección rayos UV. Bentónicos: Fondos marinos, protección rayos UV. Poco desarrollo de tejidos. Poco desarrollo de tejidos.

20 Fotosíntesis Algunas bacterias fotosintéticas usan energía solar para sintetizar moléculas complejas de alta energía a partir de moléculas más simples. Algunas bacterias fotosintéticas usan energía solar para sintetizar moléculas complejas de alta energía a partir de moléculas más simples. Las primeras fuentes de H fue el sulfuro de hidrógeno, y luego cuando éste se agotó, comenzaron a usar agua. Las primeras fuentes de H fue el sulfuro de hidrógeno, y luego cuando éste se agotó, comenzaron a usar agua.

21 Papel de la Fotosíntesis Produce O 2 libre atmosférico. Produce O 2 libre atmosférico. Al principio O 2 reaccionó con moléculas de la atmósfera y la corteza terrestre (Fe). Al principio O 2 reaccionó con moléculas de la atmósfera y la corteza terrestre (Fe). Cuando todo el Fe accesible se herrumbró, el O 2 libre aumentó (hace 2200 millones de años- cianobacterias). Cuando todo el Fe accesible se herrumbró, el O 2 libre aumentó (hace 2200 millones de años- cianobacterias). Los niveles de O 2 atmosférico alcanzaron un nivel estable hace 1500 millones de años, y se mantiene casi constante hasta ahora. Los niveles de O 2 atmosférico alcanzaron un nivel estable hace 1500 millones de años, y se mantiene casi constante hasta ahora.

22 El metabolismo aeróbico surgió en respuesta a la crisis de oxígeno La acumulación de oxígeno en la atmósfera exterminó probablemente muchos organismos y fomentó la evolución de aquellos organismos capaces de contrarrestar su toxicidad y aprovecharlo en su metabolismo. La acumulación de oxígeno en la atmósfera exterminó probablemente muchos organismos y fomentó la evolución de aquellos organismos capaces de contrarrestar su toxicidad y aprovecharlo en su metabolismo.

23 ¿Cómo surgen los organismos Eucariotas? Se cree que depredadores procariotas, incapaces de llevar a cabo ni la fotosíntesis ni el metabolismo aeróbico establecen relaciones con sus presas. Se cree que depredadores procariotas, incapaces de llevar a cabo ni la fotosíntesis ni el metabolismo aeróbico establecen relaciones con sus presas. Hace alrededor de 1700 millones de años, se engendró la primera célula eucariótica. Hace alrededor de 1700 millones de años, se engendró la primera célula eucariótica.

24 Endosimbiotas Los cloroplastos proveían alimento y las mitocondrias la producción de energía. Los cloroplastos proveían alimento y las mitocondrias la producción de energía. La ameba Pelomyxa palustris carece de mitocondrias, pero alberga una población permanente de bacterias aerobias que desempeñan un papel muy similar. Algunos corales, almejas, y un Paramecium albergan una colección permanente de algas.

25 Las eucariotas, son mil veces de mayor tamaño que las procariotas Hace 2000 millones de años La mitocondria y el cloroplasto tienen su propio ADN y ribosomas

26 ¿Cómo surgió la multicelularidad? Las células individuales pueden tener ciertos inconvenientes sobretodo el los procesos de transporte de oxígeno y nutrientes y la eliminación de materiales de desecho a través de la membrana celular. Las células individuales pueden tener ciertos inconvenientes sobretodo el los procesos de transporte de oxígeno y nutrientes y la eliminación de materiales de desecho a través de la membrana celular. ¿Qué ventajas tienes la multicelularidad? ¿Qué desventajas tienes la multicelularidad?

27 Características de los Eucariotas Poseen núcleo definido y rodeado de una membrana nuclear. Poseen núcleo definido y rodeado de una membrana nuclear. Organelas especializadas en diferentes funciones. Organelas especializadas en diferentes funciones. Comprende células animales y vegetales. Comprende células animales y vegetales. Tienden a ser pluricelulares. Tienden a ser pluricelulares.

28 CONSTRUCCIÓN DE UN ÁRBOL FILOGENÉTICO A PARTIR DE RNA RIBOSOMAL

29 Los 3 dominios del mundo viviente Procariontes muy antiguos BACTERIA ARCHAEA EUKARYA

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