Prof. Viviana Sabbatino El origen de la vida Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino El origen del Universo Según la teoría del “big-bang” el Universo se originó a partir de una gran explosión Esto ocurrió hace 15.000 millones de años Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino El origen de la Tierra Se produjo hace 4.500 millones de años Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino Los primeros fósiles Estromatolitos: rocas más antiguas donde se hallaron fósiles de células procariotas La edad de estas rocas se calcula en 3.800 millones de años Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino Hace … millones de años TIERRA FÓSILES UNIVERSO 15.000 4.500 3.800 3.800 3.800 3.800 3.800 Prof. Viviana Sabbatino

La vida surgió en este período en el planeta primitivo TIERRA FÓSILES UNIVERSO VIDA 15.000 4.500 3.800 3.800 3.800 3.800 3.800 Prof. Viviana Sabbatino

¿Cómo era el planeta primitivo? Prof. Viviana Sabbatino

¿Cómo era el planeta primitivo? Se enfriaba Se formaba la corteza terrestre Se condensaba el vapor de agua Se formaban los océanos Tenía volcanes en erupción Prof. Viviana Sabbatino

¿Cómo estaba compuesta la atmósfera primitiva? Hidrógeno H2 Metano CH4 Amoníaco NH3 Vapor de H2O Prof. Viviana Sabbatino

¿Cómo estaba compuesta la atmósfera primitiva? OXÍGENO (O2) En la atmósfera primitiva NO había Oxígeno Prof. Viviana Sabbatino

¿Cómo es la atmósfera actual? Nitrógeno - 78% Oxígeno - 21% Gases raros + dióxido de carbono = 1% Prof. Viviana Sabbatino

En el planeta primitivo había muchos tipos de energía… Volcánica Rayos cósmicos Radiación ultravioleta Energía eléctrica Radiactividad Altas temperaturas Prof. Viviana Sabbatino

HIPÓTESIS DE LA EVOLUCIÓN QUÍMICA En 1924, el científico de origen ruso, A.Oparin, propuso su hipótesis acerca del origen de la vida en el planeta primitivo HIPÓTESIS DE LA EVOLUCIÓN QUÍMICA Prof. Viviana Sabbatino

Hipótesis de la Evolución Química ¿Cómo fue el origen de la vida? Prof. Viviana Sabbatino

Paso 1 Formación de sustancias orgánicas simples Prof. Viviana Sabbatino

SUSTANCIAS ORGÁNICAS SIMPLES ENERGÍA GASES DE LA ATMÓSFERA REACCIÓN QUÍMICA SUSTANCIAS ORGÁNICAS SIMPLES Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino Paso 1 Los gases de la atmósfera primitiva están expuestos a distintas formas de energía Los gases producen reacciones químicas A partir de los gases se forman sustancias orgánicas simples Prof. Viviana Sabbatino

En 1953, Urey y Miller recrean este paso en el laboratorio Prof. Viviana Sabbatino

El experimento de Urey y Miller En 1953, en la Universidad de Chicago,  los químicos Stanley Miller y Joseph Urey, realizaron un experimento fundamental: la reproducción en laboratorio de las condiciones imperantes en la Tierra primitiva hace cuatro mil millones de años. Prof. Viviana Sabbatino

2. El vapor de agua circula por los tubos 3. En este balón se colocan los gases que se hallaban en la atmósfera primitiva 4. Los gases de la “atmósfera” reciben descargas eléctricas que provocan reacciones 2. El vapor de agua circula por los tubos 4. Por el condensador circula agua fría que condensa los gases 1. El agua se somete a calor y se evapora 5.Aquí se recogen las sustancias orgánicas simples que se forman dentro del dispositivo Prof. Viviana Sabbatino

Paso 2 Las sustancias orgánicas simples son arrastradas al océano Prof. Viviana Sabbatino

SUSTANCIAS ORGÁNICAS SIMPLES Prof. Viviana Sabbatino

Paso 3 Las sustancias orgánicas simples forman sustancias orgánicas complejas Prof. Viviana Sabbatino

SUSTANCIAS ORGÁNICAS SIMPLES SUSTANCIAS ORGÁNICAS COMPLEJAS Prof. Viviana Sabbatino

Paso 4 El océano se convierte en una sopa de sustancias orgánicas Prof. Viviana Sabbatino

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Prof. Viviana Sabbatino La sopa “prebiótica” El océano primitivo, repleto de sustancias orgánicas, fue comparado con una “sopa” Las sustancias orgánicas no se descomponían, ya que no había oxígeno Tampoco había seres vivos capaces de consumirlas A partir de esta sopa prebiótica (anterior a los seres vivos) surgen las primeras células Prof. Viviana Sabbatino

Paso 5 Las sustancias orgánicas se agrupan Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino COACERVADO Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino Los coacervados Oparin llamó coacervados a pequeñas gotitas de sustancias orgánicas dentro de la sopa prebiótica Los coacervados estaban rodeados por algunas moléculas orgánicas que actuaban como una membrana Los coacervados pudieron adquirir nuevas moléculas de la sopa y transformarlas Los coacervados se habrían hecho cada vez más complejos, hasta que algunos de ellos dieron origen a verdaderas células Prof. Viviana Sabbatino

Paso 6 A partir de un coacervado surge la primera célula Prof. Viviana Sabbatino

¿Qué se “necesita” para que haya una célula? Una membrana que la separe del medio La capacidad de incorporar, transformar y asimilar sustancias del medio (metabolismo) Un material genético que contenga las instrucciones para dirigir el metabolismo y pueda transmitir dichas instrucciones a la descendencia Prof. Viviana Sabbatino

Distintas hipótesis acerca del surgimiento de la célula Además de la hipótesis de Oparin, surgieron otras hipótesis… Prof. Viviana Sabbatino

Distintas hipótesis acerca del surgimiento de la célula Haldane propuso la hipótesis del “gen desnudo” Según Haldane, el ADN, formado en la sopa prebiótica, habría sido el primer paso para originar una célula Prof. Viviana Sabbatino

Distintas hipótesis acerca del surgimiento de la célula “El mundo de ARN” es la hipótesis más moderna Maxam sostiene que el ARN fue el primer componente a partir del cual se organizó una célula Prof. Viviana Sabbatino

Distintas hipótesis acerca del surgimiento de la célula Hipótesis de los “coacervados” de Oparin Hipótesis del “gen desnudo” de Haldane Hipótesis del “mundo de ARN” de Maxam Prof. Viviana Sabbatino

Comienza la evolución biológica Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino Evolución biológica Hay muchos datos que indican que todos los seres vivos pasados y presentes descendemos de una única célula ancestral La primera célula se reprodujo y sus descendientes evolucionaron, dando origen a todas las ramas de seres vivos Prof. Viviana Sabbatino

¿Cuál fue la secuencia en la evolución biológica? Atmósfera sin O2 1) Procariota heterótrofo anaeróbico Medio acuático Atmósfera con O2 2) Procariota autótrofo aeróbico 3) Procariota heterótrofo aeróbico 4) Eucariota autótrofo o heterótrofo Aéróbico Unicelular 5) Eucariota autótrofo o heterótrofo Pluricelular 6) Eucariota autótrofo o heterótrofo Medio terrestre Prof. Viviana Sabbatino

1) Procariota heterótrofo anaeróbico Era una bacteria Se alimentaba absorbiendo las sustancias orgánicas de la sopa Vivía en un ambiente sin oxígeno Anaeróbico: es el organismo que no requiere oxígeno para su respiración Prof. Viviana Sabbatino

2) Procariota autótrofo aeróbico Era una bacteria Podía elaborar sustancias orgánicas Dejó de depender de la sopa Liberaba oxígeno al realizar fotosíntesis Cambió la atmósfera primitiva Aeróbico: es el organismo que utiliza oxígeno para su respiración Prof. Viviana Sabbatino

3) Procariota heterótrofo aeróbico Era una bacteria Subsistía tomando sustancias orgánicas del medio Aeróbico: es el organismo que utiliza oxígeno para su respiración Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino 4) Eucariotas Los primeros eucariotas eran unicelulares Todos eran aeróbicos Algunos eran heterótofos Otros eran autótrofos Surgieron en el medio acuático A partir de ellos evolucionaron los eucariotas pluricelulares Posteriormente, a partir de estos organismos acuáticos, evolucionaron los organismos terrestres Prof. Viviana Sabbatino

¿Cómo surgieron las células eucariotas? Algunas células procariotas evolucionaron formando membranas internas a partir de la membrana plasmática Así aparecieron los retículos endoplasmáticos, el aparato de Golgi y la envoltura nuclear Prof. Viviana Sabbatino

Lynn Margulis propuso la teoría endosimbiótica que dice… Las células eucariotas primitivas fagocitaron a ciertos procariotas Estos procariotas formaron una asociación con la célula eucariota A partir de entonces esos procariotas se convirtieron en organoides de la célula eucariota Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino Teoría endosimbiótica: el origen de las mitocondrias y los cloroplastos Las células animales descienden de las eucariotas que sólo incorporaron mitocondrias Las vegetales descienden de las que incorporaron mitocondrias y cloroplastos Prof. Viviana Sabbatino

Células animal y vegetal CLOROPLASTO MITOCONDRIAS Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino Algunas conclusiones En cuanto a la estructura celular Las células procariotas surgieron antes que las eucariotas En cuanto a la nutrición La nutrición heterótrofa fue anterior a la autótrofa En cuanto a la respiración de los procariotas Los primeros fueron anaeróbicos, hasta que la aparición del oxígeno permitió la evolución de los aeróbicos En cuanto a la respiración de los eucariotas Todos son aeróbicos, pues surgieron cuando la atmósfera ya contenía oxígeno En cuanto al número de células Solamente los eucariotas evolucionaron de unicelulares a pluricelulares En cuanto al medio La vida se inició en el agua y posteriormente evolucionaron los organismos terrestres Prof. Viviana Sabbatino

Los seres vivos cambiaron el planeta Cuando los procariotas comenzaron a realizar fotosíntesis, liberaron O2 al medio Así crearon una atmósfera oxidante El O2 permitió la aparición de la respiración aeróbica El oxígeno dio origen a la capa de ozono La capa de ozono filtra la radiación ultravioleta, nociva para los seres vivos Cuando se formó la capa de ozono, los seres vivos pudieron sobrevivir fuera del agua Esto permitió la evolución de los organismos terrestres Prof. Viviana Sabbatino

Si la historia del planeta se llevara a una escala de 12 horas… Formación de la Tierra Origen de los animales Origen de los procariotas Multicelu-lares Eucariotas Procariotas Origen de los eucariotas Fotosíntesis - Oxígeno Prof. Viviana Sabbatino

Prof. Viviana Sabbatino FIN Prof. Viviana Sabbatino