miércoles, 29 de octubre de 2014

Origen de la vida y evolucion






Características de los seres vivos


  • No existe ninguna definición para el término vida esto no se le a ocurrido ha nadie todavía. La ciencia cuando se encuentra con un suceso natural que no se puede definir, como la materia, la ciencia acota y dice sus propiedades como que tiene inercia, ocupa un lugar en el espacio. No lo define pero comenta sus propiedades.
  • En el caso de la vida se atribuyen ciertas propiedades, la vida es algo que tiene propiedades o funciones vitales. Vivo esta lo que tiene funciones vitales y son:
    • Función de nutrición. Capacidad que tienen los seres vivos de coger materia del exterior y utilizarla para alimento transformándola en energía para vivir y expulsar materia prima.
    • Función de relación. Capacidad que tienen los seres vivos para captar estímulos. Un estímulo es una variación de cualquier factor del medio por ejemplo la variación de temperatura, pero no la temperatura. El factor es la variación de la temperatura. Cuando se capta el estímulo se produce una respuesta de nuestro organismo que suele ser movimientos en el caso de la variación de temperatura nos pondremos algo de abrigo, estos movimientos nos guían a la búsqueda del placer y a la huida del dolor. También hay respuestas a estímulos como las secreciones que es verter una sustancia al exterior como por ejemplo saliva, sudar, adrenalina, etc.


 
 

Si no fuera por la función de relación no seriamos capaces de realizar todas la demás funciones, se moriría el o individuo. Resulta paradójico que la mayoría de la energía que consumimos (60%) la gastamos en las funciones de reproducción.

    • Función de reproducción. Capacidad de los seres vivos de reproducirnos en este mundo. En esta función se gasta un 60% de energía no en nosotros sino en mantener nuestra especie, es como si tuviéramos un GEN egoísta que nos utiliza para pasar de una generación a otra como un parasito.

 
 
El conjunto de funciones vitales permite a los seres vivos ser autónomos.

  • Los seres vivos tienen una composición química única en el universo.
    • Las moléculas mas características (mas del 70% de nuestra materia en agua) es la materia orgánica (M.O), estamos hechos de lípidos, glúcidos, proteínas y ácidos nucleicos.
  • Todo lo demás es materia inorgánica que son los minerales.
    • En la corteza y en el manto nos encontramos silicatos se llaman asín porque están formados por silicatos de aluminio y silicatos de magnesio. 

Las moléculas son átomos enlazados.


Las moléculas de la materia orgánica tienen un tamaño extraordinario un solo ácido nucleico tiene millones de átomos, comparándolo con los silicatos. Estos últimos tienen mucho menos.


  • ¿Por qué son tan grandes?
    • Porque son polímeros, un polímero es una molécula muy grande que en su interior tiene a otras mas pequeñas que se repiten llamadas monómeros.

Estructura: es la ordenación interna de la materia, el resultado de esta determina la forma exterior.

  • La estructura de la materia orgánica es diferente a la de la materia inorgánica.
  • La estructura de los minerales es cristalina o amorfa.
    • Cristalina son aquellos en los que los átomos están ordenados, los minerales tienden a ser cristalinos pero según la condición en que se encuentre lo serán.
    • Amorfa, no tienen forma, están sin ordenar. 

 
 
Otra características de los seres vivos es que están hechos de células.
 
  • Las células nuestra unidad estructural y funcional de los seres vivos, nuestro cuerpo es el resultado de las células que tenemos. La célula es la unida mas pequeña en la que se puede dividir un ser vivo y que continúe manteniendo sus propiedades. Las células pueden seguir viviendo afuera de nosotros si tienen unas condiciones adecuadas.
Los seres vivos somos unas máquinas que funcionamos con reacciones químicas. Todo lo que hace un ser vivo son reacciones químicas que ocurren dentro de nuestro cerebro. El conjunto de todas esas reacciones químicas se le llama metabolismo.

Esto es una regla para saber si algo está vivo o está muerto pero hay una excepción que son los virus, estos solo hacen la función de relación, cuando están fuera de la célula son cristalinos, no son seres vivos fuera de la célula son parásitos obligados. Los virus no tienen células son sencillos, es simplemente una proteína mas un ácido nucleico, al ser tan sencillos son letales. Estos no tienen metabolismo utilizan el de la célula.



Origen de la vida


  • Tierra, atmosfera primitiva y océano primitivo.


    • Tierra
      • La vida apareció hace aproximadamente entre 4.000 y 3.500 millones de años, en ese tiempo la tierra era un planeta semifundido, cuando termino la acreción gravitacional empezó a enfriarse haciéndose sólido. Cuando la temperatura bajo lo suficiente permitió la condensación del agua. Ese vapor de agua venia de las muchas erupciones volcánicas y de cometas que impactaron contra nosotros. Esto hizo que el agua se hiciese liquida y se fuera a las zonas mas bajas de la tierra que son los océanos actuales.
      • La tierra era ideal para mantener la vida, no está ni demasiado lejos ni demasiado cerca del sol sino en un lugar óptimo. Gracias a ello la temperatura es ideal para los seres vivos y para la existencia del agua líquida. Además la tierra tiene la masa suficiente para conservar sus gases, estos gases son la atmósfera que nos protege del espacio.

    • Atmósfera primitiva. Es una atmósfera reductora, la de ahora es oxidante. La reductora estaba formada por (NH3, CH4, SH2, H2O) tiene mucho hidrógeno y poco oxígeno. A partir de la atmósfera reductora se va a originar la vida.

 
 
    • Océano primitivo. La atmósfera reductora estaba expuesta directamente a los rayos UVA al no haber ozono llegaban sin problema a la tierra además había erupciones y fuertes tormentas todo el cúmulo de energía que esto desprendía hizo que de la atmósfera reductora empezara a llover materia orgánica y a caer sobre el océano. El océano se iba enriqueciendo de monómeros, estos dieron lugar a los polímeros. Al océano primitivo se le llama el gran caldo o sopa primigenia. Los monómeros podían tener origen extraterrestre posiblemente el origen sería un cometa y las condiciones que se dieron en la atmósfera reductora. 

      • Está demostrado científicamente la creación de monómeros en el océano primitivo, pero no el paso de estos a los polímeros. Este paso se demostró con un experimento científico que lo realizo Miller y Harold Clayton Urey. Miller había logrado comprobar que sí era posible formar compuestos orgánicos esenciales para la vida a partir de materia inorgánica. Pasos del experimento:

        • 1. El sistema contaba con un matraz en la que se había reproducido la supuesta composición química de la atmósfera primitiva.
        • 2. Calentaron el contenido del matraz y sometieron los vapores obtenidos a descargas eléctricas.
        • 3. Después de varios días, analizaron el contenido del recipiente y descubrieron numerosos compuestos orgánicos, entre los que había varios aminoácidos.




         
     

Formación del primer ser vivo

Para que se formara un ser vivo en el caldo primitivo primero debía de haber polímeros. Tenía que darse una serie de condiciones.
  • Tenía que tener una membrana de lípidos que en su interior tuviera ácidos nucleicos capaces de expresarse en proteínas, capaces de hacer reacciones químicas (metabolismo). Si se daban estas condiciones se formaría la primera célula capaz de independizarse del medio de ser autónoma, el primer ser vivo. Se formaron montones de combinaciones mas pero se mantuvieron estas porque eran más estables las otras desparecieron por selección natural.
    • El primer ser vivo que apareció fue hace aproximadamente 3500 millones de años, hay prueba de ello.
      • Los primeros organismos fotosintéticos nos han dejado su huella fósil en unas curiosas formaciones, conocidas como estromatolitos, que son  el producto de las cianofíceas. Estos fósiles se encuentran en la zona de Australia y tiene unos 3.500 millones de años de antigüedad.

  • Estas células eran bacterias que hacían las funciones vitales como cualquier ser vivo, alimentándose de los monómeros del gran caldo primitivo por fermentación provocando un gran derroche de energía y produciendo toxinas para ellas mismas. Los monómeros empezaron a escasear cuando  terminaron las condiciones en las que se estaban formando. Fue la primera crisis energética de la tierra, esta escasez provoco la selección natural.
  • La selección natural no inventa nada solo favorece algo ya existente, las bacterias que fueron favorecidas por la selección natural ya existían pero no tenían ventaja ya que había abundante alimento, pero cuando este empezó a escasear las bacterias favorecidas fueron las que podían fabricar su propio alimento. Estas eran las bacterias autótrofas, su número empieza a aumentar y el de las otras a disminuir.
  • Las bacterias habían inventado la fotosíntesis, estas bacterias utilizaban el CO2 + sales minerales + SH2 + luz, con esto fabricaban monómeros para poder vivir, desechaban el CO2 como materia prima. El SH2 era abundante en la atmósfera reductora pero se podía acabar, con lo cual estas bacterias del azufre no estaban completas con la fotosíntesis que utilizaban.
  • Había otro tipo de organismo llamados algas cianofíceas estas inventaron la buena fotosíntesis la que hacen todas las plantas. Estas las realizan igual que la bacteria del azufre pero en vez de coger azufre cogen H2O que hay en abundancia, en esta fotosíntesis se produce oxigeno como desecho. Ya no había problema para la vida.
  • Apareció el oxígeno hasta el momento no había existido. El 20% de la atmósfera es oxígeno formado por las plantas, apareció la atmósfera oxidante. Esto del oxigeno era un problema, ya que todas las bacterias eran anaeróbicas todos estos organismo que le resultaba toxico el oxígeno desaparecieron, apareció la selección natural provocada por el oxígeno. Solo permanecieron los organismos capaces de vivir con el oxígeno los organismos aeróbicos.
  • Con esto del oxígeno se formaron organismos capaces de utilizar el oxígeno a su favor, lo quemaban. Se había creado la respiración celular, la que hacemos ahora.