EL ORIGEN DE LOS SERES VIVOS
I.
RESUMEN
En el presente trabajo se abordaran
temas como “El origen de la vida” el cual pudo haberse originado de manera
espontanea donde Louis Pasteur quien realizo cuidadosos experimentos demostró
que todo ser vivo procede de otros seres vivo semejantes a el.
También las primeras etapas del origen
de los seres vivos: El punto de partida, hace 3800 m.a.; ¿Cómo se formaron las
biomoléculas?; ¿Cuáles fueron estas biomoléculas?; ¿Cómo se formó el
"caldo primitivo" y Los precursores de las bacterias. El experimento
de Miller sus procedimientos, etc.
Las primeras etapas de la evolución
biológica donde encontramos: La evolución química. Los primeros organismos; la
evolución de los organismos procarióticos; origen de las células eucariotas; orígenes
de la célula vegetal y animal; origen y evolución de los organismos
pluricelulares; la evolución en los vegetales y la evolución en los animales.
Se abordaba la evolución de los organismos y su fisiología celular y la Teoría
celular.
PALABRAS CLAVES: origen, vida,
biomoléculas, bacterias, células, teorías, evolución, fisiología y organismos.
II.
ABSTRACT
In the present
work topics were approached as “The origin of the life” which could have
originated in a spontaneous way where Louis Pasteur who I realize careful
experiments demonstrated that every alive being comes from other beings I live
similar to.
Also the first
stages of the origin of the alive beings: The point of item, it does 3800 m.a;
how were biomoléculas formed? Which were these biomoléculas?; how one formed
the " primitive broth " and The predecessors of the bacteria.
Miller's experiment his procedures, etc.
The first
stages of the biological evolution where we find: The chemical evolution. The
first organisms; the evolution of the organisms procarióticos; origin of the
cells eucariotas; origins of the vegetable and animal cell; origin and
evolution of the multicellular organisms; the evolution in the vegetables and
the evolution in the animals. There was approached the theories cellular, the
evolution of the organisms, and his cellular physiology.
KEY WORDS:
origin, life, biomoléculas, bacteria, cells, theories, evolution, physiology
and organisms
III.
TEMA Y ARGUMENTO
3.1.EL
ORIGEN DE LOS SERES VIVOS
3.1.1
EL
ORIGEN DE LA VIDA. TEORÍA DE OPARIN-HALDANE.
El origen de la vida sobre la Tierra podría
haberse originado también de manera
espontánea. En 1860 Louis Pasteur
realizó cuidadosos experimentos mediante los cuales demostró que todo ser vivo
procede de otros seres vivos semejantes a él. Estas experiencias, al destruir
la generación espontánea, plantearon de nuevo el problema de cómo se habían
originado en un principio los seres vivos.
En 1924 el bioquímico
ruso A.I. Oparin y en 1929
el inglés J.B. Haldane,
emitieron, independientemente el uno del otro, una teoría según la cual las
radiaciones ultravioleta o las descargas eléctricas producidas por las
tormentas, al atravesar la atmósfera, originaron los componentes básicos de los
seres vivos. La ausencia de oxígeno y de organismos, hizo posible que
estas sustancias orgánicas,
que se habían
formado al azar,
se fuesen acumulando en las aguas
de mares y lagos. Se formó así lo que se
llamó "el caldo nutritivo". Las moléculas se fueron asociando hasta
que en algún momento adquirieron la capacidad de autorreplicarse y de formar
nuevas moléculas orgánicas que les sirviesen de fuente de materiales y energía.
La hipótesis de Oparin y Haldane no se
trataba de una nueva edición de las viejas teorías de la generación espontánea.
Para ellos la vida se originó en un momento muy concreto con unas condiciones
que ya no existen en la actualidad.
Pues la atmósfera con O2 y los seres
vivos hacen imposible que esto pueda darse ahora.
3.1.2
PRIMERAS
ETAPAS DEL ORIGEN DE LOS SERES VIVOS.
- El punto de partida, hace 3800 m.a.
La atmósfera primitiva estaba formada
por: metano (CH4), amoníaco (NH3), hidrógeno (H2) y vapor de agua (H2O), era
reductora y anaerobia. No obstante en estas sustancias estaban los principales
bioelementos que forman la materia viva: carbono (C), nitrógeno (N), hidrógeno
(H) y oxígeno (O).
- ¿Cómo se formaron las biomoléculas?
Las radiaciones solares y las
descargas eléctricas proporcionaron la energía suficiente para que los
componentes de la atmósfera reaccionasen y se formasen las biomoléculas,
compuestos orgánicos sencillos como los que ahora forman los principales
compuestos de los seres vivos.
- ¿Cuáles fueron estas biomoléculas?
Se formaron así, azúcares, grasas
simples, aminoácidos y otras moléculas sencillas que reaccionaron entre sí para
dar lugar a moléculas más complejas: proteínas, grasas complejas, polisacáridos
y ácidos nucleicos.
- ¿Cómo se formó el "caldo
primitivo"
Según Oparín, los compuestos orgánicos
que se formaron en la atmósfera fueron arrastrados hacia los mares por las
lluvias y allí, a lo largo de millones de años, se concentraron formando una
disolución espesa de agua y moléculas orgánicas e inorgánicas que él llamó
"caldo primitivo".
- Los precursores de las bacterias
En este "caldo primitivo"
algunas moléculas formaron membranas, originándose unas estructuras esféricas
llamadas coacervados. Algunos coacervados pudieron concentrar en su interior
enzimas con las que fabricar sus propias moléculas y obtener energía. Por
último, algunos pudieron adquirir su propio material genético y la capacidad de
replicarse (reproducirse). Se formaron así los primitivos procariotas.
3.1.3
EL
EXPERIMENTO MILLER
Oparin-Haldane y S.L. Miller iniciaron
en la Universidad de Chicago una serie de experiencias para averiguar si era posible
que las fuentes de energía
que había en un
principio en la
Tierra, hubiesen podido generar
compuestos orgánicos a partir de los componentes que se encontraban en la
atmósfera del planeta. Para ello montaron un dispositivo consistente en un
balón de vidrio de 5 l conectado a otro más pequeño de 0,5 l. En el primero
introdujeron una mezcla formada por H2 , NH3 , CH4 y H2 O. En el matraz mayor situaron unos electrodos
y sometieron la mezcla
a una serie de descargas eléctricas. La mezcla de gases era posteriormente
introducida en el matraz pequeño que contenía agua hirviendo.
Las sustancias que se formaban en el
matraz grande se disolvían en el agua del pequeño, y los gases que aún
no habían reaccionado
se volvían al matraz grande por
medio de un circuito cerrado. Al cabo de unos días Miller analizó el contenido
del agua del recipiente menor y encontró una gran variedad de compuestos
orgánicos y entre ellos descubrió los 20 aminoácidos que forman las proteínas. Esta
experiencia permitió dar una base experimental a la hipótesis de Oparin-Haldane
sobre el origen de la vida.
3.1.4
PRIMERAS
ETAPAS DE LA EVOLUCIÓN
La evolución fue un proceso que transcurrió
de una manera continua. No obstante, vamos a dividirlo para su estudio en una
serie de etapas:
PRIMERA ETAPA: LA EVOLUCIÓN QUÍMICA. LOS PRIMEROS
ORGANISMOS.
Síntesis y concentración de los
monómeros biológicos.
Es
posible la formación al azar de los monómeros básicos que constituyen los
compuestos de los seres vivos a partir de las sustancias existentes en la
Tierra primitiva.
Polimerización de los monómeros y
formación de los primeros polímeros.
Destacar que
las reacciones de
polimerización se encuentran
desplazadas normalmente en el sentido de los monómeros. En los seres
vivos, la formación de polímeros es posible al encontrarse catalizada por
enzimas. Pero las enzimas son también polímeros. Los polímeros, una vez
formados, pudieron difundirse hacia las disoluciones acuosas e irse
concentrando a lo largo de millones de años por un mecanismo similar a los
estudiados en el punto anterior.
Segregación a partir de la "sopa
de Haldane" de pequeñas gotitas y formación de "protobiontes"
diferentes químicamente del medio que les rodeaba y con una identidad propia.
Existen
varias combinaciones de polímeros que dan lugar a la formación de coacervados.
Por ejemplo: las de proteína- hidratos de carbono, las de proteínas solas y las
de proteína- ácido nucléico. Las gotitas de coacervados son no obstante
inestables. Tienen tendencia a descender hacia el fondo de la disolución donde
forman una capa no acuosa. Oparin descubrió que si dotaba a los coacervados de
moléculas que les permitiesen llevar un cierto metabolismo celular, se hacían
más estables. As í, al añadir al medio la enzima fosforilasa, ésta se
concentraba en el interior de las
gotitas.
Desarrollo de algún tipo de maquinaria
reproductora que permitiese a las "células hijas" adquirir las
características de las "células paternas".Es
posible que los primeros coacervados estuviesen constituidos por ADN u otros
polinucleótidos que fuesen capaces de autoduplicarse y de traducirse a
proteínas. Aunque la secuencia primaria de ésta fuese al azar, pudieron formar
una membrana protectora que envolviese al ADN.
Se pudo establecer así una
relación mutua: el ADN se traducía a proteínas y éstas protegían al ADN
formando una membrana a su alrededor. A partir de aquí ambas sustancias pudieron seguir una
evolución conjunta. Esta hipótesis presenta la dificultad de que la traducción
de las proteínas necesita en la actualidad de una compleja maquinaria química:
varios tipos de ARN, ribosomas, enzimas, etc.
Esto es, se necesitan
proteínas para sintetizar el ADN
y ADN para sintetizar las proteínas. en algún momento se formó una
asociación ADN, codificador
de una proteína,
que a su
vez catalizaba la formación de un ácido nucléico y ambos
evolucionaron conjuntamente.
SEGUNDA ETAPA: LA EVOLUCIÓN DE LOS ORGANISMOS PROCARIÓTICOS.
Los
distintos pasos descritos hasta ahora debieron de dar lugar a los primeros
seres vivos. La disminución de la cantidad de materia orgánica, como
consecuencia de los propios procesos de fermentación, debió de estimular el
desarrollo de los primeros organismos fotosintéticos. Parece ser que la fotosíntesis
basada en el SH2 como fuente de
hidrógeno y electrones, como lo hacen en la actualidad las bacterias del
azufre, es anterior a la fotosíntesis basada en el H2 O. Esta hipótesis se
fundamenta en el hecho de que la atmósfera primitiva de la Tierra era
rica en SH2.
Además, la maquinaria
bioquímica que se
necesita para las fotosíntesis
basadas en el SH2 es menos compleja que la fotosíntesis basada en la fotolisis
del H2 O.
Durante 2000*1000000 años siguientes (hasta
hace 1500 * 1000000 años)
estos organismos
revolucionaron la composición
química de la atmósfera. La
producción de oxígeno transformó la atmósfera reductora en
una atmósfera oxidante y se formó además
una capa de ozono (O3) que filtró considerablemente los rayos ultravioleta.
El
oxígeno comenzó a concentrarse en la atmósfera en un porcentaje superior al 1%
hace unos 2000* 1000000. Esto se sabe porque los granos del mineral de uranio
llamado uraninita se oxidan rápidamente si la concentración de oxígeno es
superior al 1%. El óxido de uranio así formado se disuelve en el agua y es
arrastrado hacia los mares donde se mantiene en disolución.
TERCERA ETAPA: ORIGEN DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
Es
difícil distinguir entre
los microfósiles de
hace miles de
millones de años
si son procariotas o eucariotas.
Sabemos que ambos tipos de células se diferencian en su aspecto, tamaño,
morfología, bioquímica, etc.
Los
eucariotas, tal y como
los conocemos ahora, no pudieron aparecer antes de hace 1500
* 1000000 años (3500 *1000000 años después del origen
de la Tierra). Con los
eucariotas apareció la reproducción sexual. Las principales características
de los eucariotas son la presencia de un núcleo separado del citoplasma y la
estructuración del ADN en cromosomas. Es cierto
que los procariotas
actuales pueden también intercambiarlo, pero en ellos priman
sobre todo los mecanismos de reproducción asexual sobre los de reproducción
sexual.
La
reproducción sexual fue lo que permitió la diversificación de los seres vivos,
la aparición de los organismos megascópicos y que estos alcanzasen la gran
complejidad que tiene en la actualidad.
Según
la Teoría de la Simbiogénesis (Lynn Margulis. Chicago 1938) las células
eucariotas serían el resultado de la simbiosis de diferentes organismos
procariotas. Esto se basa en el hecho de que muchos orgánulos y estructuras
celulares (mitocondrias y plastos,) poseen su propio ADN, e incluso sus propios
ribosomas, ambos de tipo bacteriano.
3.2.FISIOLOGÍA
CELULAR
3.2.1
ORGANIZACIÓN
CELULAR DE LOS SERES VIVOS.
3.2.1.1
TEORÍA CELULAR
En 1665, Robert Hooke, al observar al
microscopio un fragmento de corcho, descubre que está compuesto por una serie
de estructuras parecidas a las celdas de los panales de las abejas, por lo que
las llamó células. El posterior desarrollo de la microscopía permitió que en
1838 Scheleiden y en 1839 Schwan,
uno para los vegetales y el otro para los animales, planteasen la
denominada TEORÍA CELULAR, que indica:
1° Todos los organismos son células o
están constituidos por células.
2° Las unidades reproductoras, los
gametos y esporas, son también células.
3° Las células no se crean de nuevo,
toda célula proviene siempre de otra célula.
4° Existen seres unicelulares y seres
pluricelulares.
Según la TEORÍA CELULAR, la célula es
la unidad estructural, fisiológica y reproductora de los seres vivos; pues todo
ser vivo está constituido por células: UNIDAD ANATÓMICA, su actividad es
consecuencia de la actividad de sus células: UNIDAD FISIOLÓGICA y se reproduce
a través de ellas: UNIDAD REPRODUCTORA.
La TEORÍA CELULAR ha sido de gran
importancia y supuso un gran avance en el campo de las Biología pues sentó las
bases para el estudio estructurado y lógico de los seres vivos.
3.2.1.2
UNICELULARES
Y PLURICELULARES.
Existen seres unicelulares y seres
pluricelulares.
-Unicelulares: con una sola célula.
-Pluricelulares: con muchas células.
No todos los seres vivos están
constituidos por células. Un claro ejemplo son los virus, a estos organismos
que no son células se les conoce como acelulares.
3.2.1.3
EUCARIOTAS
Y PROCARIOTAS.
Por su estructura se distinguen dos
tipos de células:
-PROCARIOTAS. Muy simples y
primitivas. Apenas tienen estructuras en su interior. Se caracterizan por no
tener un núcleo propiamente dicho; esto es, no tienen el material genético
envuelto en una membrana y separado del resto del citoplasma. Además, su ADN no
está asociado a ciertas proteínas como las histonas y está formando un único
cromosoma. Son procariotas, entre otras: las bacterias y las cianofíceas.
-EUCARIOTAS: Células características
del resto de los organismos unicelulares y pluricelulares, animales y vegetales.
Su estructura es más evolucionada y compleja que la de los procariotas. Tienen
orgánulos celulares y un núcleo verdadero separado del citoplasma por una
envoltura nuclear. Su ADN está asociado a proteínas (histonas y otras) y
estructurado en numerosos cromosomas. En toda célula eucariótica vamos a poder
distinguir la siguiente estructura: Membrana plasmática, Citoplasma y Núcleo.
El aspecto de la célula es diferente
según se observe al microscopio óptico (MO) o al electrónico (MET). Al MO
observaremos la estructura celular y al MET la ultra estructura.
3.2.1.4
DIFERENCIAS
ENTRE LAS CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES
Por lo general las células vegetales
son de mayor tamaño que las animales, tienen plastos y están envueltas en una
gruesa pared celular, también llamada pared celulósica o membrana de secreción.
Sus vacuolas son de gran tamaño y no tienen centriolos.
ULTRAESTRUCTURA
DE LA CÉLULA
- CÉLULA
VEGETAL
Membrana
plasmática; Retículo endoplasmático granular y liso; Aparato de Golgi; Mitocondria;
Núcleo; Ribosomas; Cloroplasto; Pared celulósica y Vacuola.
-CÉLULA
ANIMAL
Membrana
plasmática; Retículo endoplasmático granular y liso; Aparato de Golgi;
Mitocondria; Núcleo; Ribosomas; Centrosoma (Centriolos); Lisosomas y
Microtúbulos (citoesqueleto).
IV. ORGANIZADORES.
V. ANALISIS
El trabajo realizado se encuentra de forma concreta y clara, permitiéndonos entender me manera fácil el origen de los seres vivos; dándonos ejemplos concretos y entendibles; mostrándonos las características principales de sus organismos.
Nos muestra una amplia investigación realizada por Oparin-Pasteur y Haldane que nos permite entender mejor la evolución biológica, los experimentos realizados en ciertas épocas; las etapas de dicha evolución; diferencias y semejanzas de las células.
Desde otro punto puedo decir que es muy interesante lo planteado por los investigadores ya que ellos a profundidad tratan de seguir un proceso de desarrollo y poder asi conocer el origen de nuestra existencia; debido a muchas teorías como la planteada aquí; la teoría celular donde nos explica que las células no se crean de nuevo, toda célula proviene siempre de otra célula o que todos los organismos son células o están constituidos por células.
VI. CONCLUSIONES
- Para Oparin y Haldane la vida se originó en un momento muy concreto con unas condiciones que ya no existen en la actualidad.
- La evolución fue un proceso que transcurrió de una manera continua.
- En los seres vivos, la formación de polímeros es posible al encontrarse catalizada por enzimas.
- Es posible que los primeros coacervatos estuviesen constituidos por ADN u otros polinucleótidos que fuesen capaces de autoduplicarse y de traducirse a proteínas.
- El oxígeno comenzó a concentrarse en la atmósfera en un porcentaje superior al 1% hace unos 2000* 1000000 años.
- TEORÍA CELULAR indica que todos los organismos son células o están constituidos por células. Las unidades reproductoras, los gametos y esporas, son también células. Las células no se crean de nuevo, toda célula proviene siempre de otra célula. Existen seres unicelulares y seres pluricelulares.
VII. BIBLIOGRAFÍA
Sánchez Guillén, J. L. (s.f.). Recuperado el 03 de Setiembre de 2012, de http://www.iespando.com/web/departamentos/biogeo/web/departamento/2BCH/PDFs/06Teoria.pdf
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