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

ORIGEN Y EVOLUCIÓN CELULAR ¿Cómo aparece el primer Ser Vivo? Dos cuestiones ¿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: -4500 MA Bola de lava incandescente que emite mucho calor ± 3500 MA Formación CT (enfriamiento). Volcanes Expulsión de gases Formación Atmósfera primitiva SO2, N2, H2, H2O, CH4 Sin O2 Reductora Al enfriarse, H2O(V) precipita y forma océanos Poco profundos (Rayos solares penetran) Agua caliente Tormentas con Royas

ORIGEN DE LOS EUCARIONTES. PASO DE PROC --> EVC 1ºs restos fósiles Eucariontes: -1800 –1500 MA Eucariontes Proceden de Procariontes Heterótrofos Anaerobios, que hacian fagocitosis Endomembranas (RE, AG, Vesículas) Orgámelos Energéticos EUC Mucho más grandes que PROC. Organización interna + compleja. Factores claves en la aparición de células Eucariontes Aumento de tamaño al perder la PB Aumento de la superficie celular la m.p se pliega, los pliegues se separan y forman las endomembranas Las endomembranas se especializan y originan orgánulos. Antecesor Eucarionte URCARIOTA ( 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)

SE DISTINGUEN DOS ETÁPAS Prebiológica, Abiótica, Química (-4600 –3800 MA) Biologíca, Biotíca o Celular (> -3800 MA) ETAPA PREBIOLÓGICA Etapas o sucesos A) Síntesis de precursores (moléculas orgánicas sencillas) Monosacáridos A.g Aminoácidos B.N. Glicerina, Otros Moléculas inorgánicas Ácido cianhídrico Formaldehido 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.

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

Acelera por algunas proteínas 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 velocidad replicación ARN. Más especificidad. Mayor cercanía 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.

COACERVADOS MICROESFERAS Polisacáridos Polinucleótidos, al calentarlos Polipéptidos OPARIN: In vitro, mezcló 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 1ªs células. c) ENZIMAS Y SÍNTESIS PROTEICA Se sabe que las 1ªs moléculas enzimáticas fueron ARN (RIBOZIMAS) Sustituidos por proteínas. Se desconoce cómo aparece el CÓDIGO GENÉTICO, controla y dirige la síntesis protéica.

Dador Electrónico Energía Solar. Algunas células desarrollan la capacidad Autótrofa a partir de CO2 + Energía Solar => Aparece la Fotosíntesis (se fija CO2 y se reduce) Dador Electrónico Energía Solar. La conversión de CO2 => M.O necesita a) Captación Energía Solar => PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS SE CONVIERTE EN ATP b) Dador inicial electrónico: H2S, H2 .... -3500 Ma H2S + CO2 + luz ---- Glucosa + S= Fotosíntesis Bacteriana Anoxigénica (Hoy día es bacteriana) Después se sustituyó por H2O (muy abundante) H2O + CO2 + luz ---- Glucosa + S= Fotosíntesis Oxigénica (1ºs Organismos  CIANOBACTERIAS) –3000 M.a ESTROMATOLITOS (2500 Ma) Australia (arena, CaCO3, +bact) O2 se acumuló en la atmósfera, y sobre –2500 Ma => REVOLUCIÓN DEL OXÍGENO Desaparición organismos anaerobios, o se refugian Permite colonización medio terrestre (mucho tiempo después). O2 => O3. Permite la aparición de la RESPIRACIÓN AERÓBICA. Más rentable. El O2 es utilizado en el metabolismo. Consecuencias de la aparición del O2 en la atmósfera.

SISTEMAS FISICO-QUÍMICO (Asociación de moléculas) SISTEMAS BIOLÓGICO (CÉLULAS) Muy difícil de explicar PROTOBIONTE  3.800 M.a 3 líneas evolutivas PROGENOTA Antecesor EUBACTERIAS ARQUEBACTERIAS URCARIOTA Fosf. Oxid. Fotosint. EUCARIONTES CIANOBACTERIAS EUBACTERIAS EUC.ANIMAL EUC. VEGETAL Heterótrofos fermentadores anaerobios Nutriente: M.O. Disuelta en sopa primitiva Enorme proliferación 1ªs CÉLULAS Autótrofos Quimiosintéticos Nutrientes, M.I. Del caldo primitivo Permite independencia OTRAS CÉLULAS AGOTAMIENTO NUTRIENTES ORGÁNICOS PROLIFERACIÓN COMPETENCIA Y SELECCIÓN DESAPARECIERON SUPERVIVENCIA

Precursoras de hongos y animales LYNN MARGULIS => Teoría endosimbiótica del orgien de los eucariontes. (1970) RADHEY GUPTA EUCARIONTES  Por simbiosis entre PROCARIONTES. A) Algún urcariota incormpora a procariontes que eliminan tóxicos que aparecen por el O2. 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

ESQUEMA LIBRO PÁGINA 235 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. Método => Comparar secuencias de ADN emparentadas  con ancestro común “Firmas” Identifica adiciones / delaciones de nucleótidos y los busca en las especies descendientes. 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. ext => m.p urcariota Doble membrana int => propia bacteriana.