ORIGEN DE LA VIDA 2 BACHILLER Autor NGEL

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

ORIGEN Y EVOLUCIÓN CELULAR • Dos cuestiones ¿Cómo aparece el primer Ser Vivo? ¿Cómo evoluciona hasta originar el resto de formas de vida? • Aparición de la Vida Un suceso/ acontecimiento más en la evolución del universo • 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 SO 2, N 2, H 2 O, CH 4 Sin O 2 Reductora • Al enfriarse, H 2 O(V) precipita y forma océanos • Poco profundos (Rayos solares penetran) • Tormentas con Royas • Agua caliente

ORIGEN DE LOS EUCARIONTES. PASO DE PROC --> EVC • 1ºs restos fósiles Eucariontes: -1800 – 1500 MA • Eucariontes • EUC Proceden de Procariontes Heterótrofos Anaerobios, que hacian fagocitosis Mucho más grandes que PROC. -Endomembranas Organización interna + compleja. (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 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 1) Prebiológica, Abiótica, Química (-4600 – 3800 MA) 2) Biologíca, Biotíca o Celular (> -3800 MA) ETAPA PREBIOLÓGICA • Etapas o sucesos A) Síntesis de precursores (moléculas orgánicas sencillas) Monosacáridos A. g Moléculas Ácido cianhídrico Aminoácidos B. N. inorgánicas Formaldehido Glicerina, Otros Hipótesis de Haldane y Oparín => La vida (1ª célula) aparece en la sopa o ¿Cómo? caldo primitivo a partir de materia inorgánica 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 • Moléculas orgánicas sencillas • Arcillas • FOX Disacáridos Oligopéptidos Oligonucleótidos Papel fundamental en la polimerización Sustrato o lugar donde ocurrió. 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 a) Existencia de material genético Almacena Transmite Separa el contenido interno del exterior. b) Membrana, que Regula el paso de sustancias. c) Encimas, que controlan Síntesis de proteínas Duplicación material genético d) Aparición del CÓDIGO GENÉTICO

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.

• • 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 IMPORTANCIA => Sistemas prebiológicos (no son auténticas células) 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.

• 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 2. . -3500 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 (1ºs Organismos CIANOBACTERIAS) – 3000 M. a ESTROMATOLITOS (2500 Ma) Australia (arena, Ca. CO 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.

• SISTEMAS FISICO-QUÍMICO • SISTEMAS BIOLÓGICO (Asociación de moléculas) (CÉLULAS) Muy difícil de explicar • PROTOBIONTE 3. 800 M. a PROGENOTA 3 líneas evolutivas Antecesor URCARIOTA EUBACTERIAS Fosf. Oxid. Fotosint. ARQUEBACTERIAS EUCARIONTES CIANOBACTERIAS EUC. ANIMAL EUC. VEGETAL EUBACTERIAS • 1ªs 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

• LYNN MARGULIS => Teoría endosimbiótica del orgien de los eucariontes. (1970) RADHEY EUCARIONTES Por simbiosis entre PROCARIONTES. 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

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. Doble membrana ext => m. p urcariota int => propia bacteriana.