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El origen de la vida y la evolución

TEMA 2

Pág. 28 libro

Conceptos previos

• Seres vivos. Conjunto de organismos que realizan las funciones vitales:

– Relación. Percepción de estímulos externos, elaboración de respuestas frente a ellos

– Nutrición. Captación de sustancias del exterior para la obtención de materia y energía

– Reproducción. Capacidad de generar nuevos individuos, por distintas vías (r. sexual y r. asexual)

• Virus. Necesitan de una célula para reproducirse. No se consideran seres vivos

Conceptos previos

• Célula. Unidad estructural y funcional mas sencilla con capacidad para nutrirse, relacionar y reproducirse.

• Organismos unicelulares. Formados por una única célula

• Organismos pluricelulares. Formados por múltiples células

Composición de los seres vivos

• Bioelementos

– Elementos químicos que se encuentran en los seres vivos

– Bioelementos primarios (96% de la composición de seres vivos). Son O (63%), C (20%), H (9,5%), N (2,5%), P (1,1%), S

– Materia inerte (p.ej. corteza terrestre); O (46,6 %), Si (27,7%), Al (8,1%), Fe (5%), Ca (3,6%), N (3,8%), K (2,5%)

Composición de los seres vivos

• Biomoléculas

– Inorgánicas

• Agua

• Sales minerales

– Orgánicas

• Glúcidos

• Lípidos

• Proteínas

• Ácidos nucleicos

(VER TABLA PÁGINA 30, IMPORTANTE)

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

Biomoléculas inorgánicas

• Agua

– Estructura

• Unión de 2 átomos de H y 1 átomo de O


• Agua

– Funciones

• Principal componente del medio interno celular

• Disolvente polar universal

• Interviene en reacciones del organismo

• Termorregulador

• Protección

• Transporte de sustancias


• Sales

– Estructura

• Sales binarias y ternarias que combinan elementos metálicos (p.ej. Ca, Fe, Na) y no metálicos (Cl, F, etc.)

• Ejemplos; carbonato cálcico (sal ternaria) en las conchas, caparazones o esqueletos de organismos


• Sales

– Funciones

• Sales sólidas; Estructuras de resistencia y sostén (huesos, caparazones)

• Sales disueltas; regulación presión osmótica, transporte de sustancias

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

Biomoléculas Orgánicas

• Glúcidos (azúcares)

– Estructura

• Formadas por cadenas de C, H y O

• Ejemplo; glucosa (C6H12O6)

Glucosa (puede presentar dos configuraciones distintas en el espacio)

Fructosa

Galactosa


• Glúcidos

– Función

• Reserva energética (p.ej. Glucosa)

• Función estructural (p.ej. Celulosa, Quitina)

Biomoléculas Orgánicas • Lípidos (grasas)

– Estructura

Cadenas de C, H y O y radicales que en ocasiones pueden contener P y N

Distintas clasificaciones:

• Complejos

– Triacilgliceroles (Triglicéridos)

– Glicerofosfolìpidos (Fosfolípidos)

– Esfingolípidos

– Ceras

• Simples

– Colesterol, algunas vitaminas, hormonas lípidicas, etc. (esteroides, entre las que se encuentran las hormonas sexuales)


• Lípidos

– Función

• Estructural (fosfolípidos de membrana)

• Reserva energética

• Hormonas

Biomoléculas Orgánicas • Proteínas

– Estructura

• Macromoléculas formadas por la unión de multitud de aminoácidos


• Proteínas

– Funciones

• Estructural

• Regulación de metabolismo (HORMONAS PEPTÍDICAS Y DERIVADAS DE AMINOÁCIDOS COMO P.EJ. INSULINA)

• Transporte de sustancias (P.ej. Hemoglobina)

• Sistema inmunitario (P.ej. Anticuerpos)

• Obtención de energía



– Estructura • Formados por la unión de nucleótidos (monómeros)

• Nucleótido contiene:

– Azúcar de 5 carbonos (Pentosa); ADN Desoxirribosa, ARN Ribosa

– Ácido Fosfórico

– Base nitrogenada

» ADN; Adenina, Timina, Guanina, Citosina

» ARN; Adenina, Uracilo, Guanina, Citosina

• Los nucleótidos se unen entre sí mediante el enlace fosfodiéster

• Ejemplos; ADN, ARN

ADN. Bases nitrogenadas

Nucleótidos

ADN. Ácidos nucleicos

Enlaces fosfodiéster



– Función • ADN

– Almacenamiento de información (genes), formando cromosomas

– Codificación de proteínas (información necesaria para la sínteis de proteínas)

• ARN

– Síntesis de proteínas

CÉLULAS

Células

• Célula unidad funcional y estructural de los seres vivos

• Tipos:

– Células procariotas

– Células eucariotas

• Célula eucariota animal

• Célula eucariota vegetal

TABLA PÁGINA 31, IMPORTANTE

• Diferencias entre célula procariota y eucariota Célula Procariota Célula Eucariota

Posee pared celular de peptidoglicano Cel. Vegetal pared celular de celulosa. Cel. Animal sin pared

Material genético disperso en citoplasma. Sin núcleo

Con núcleo. Material genético encerrado por membrana nuclear

El ADN se dispone en una sola molécula de tipo circular

ADN se organiza en cromosomas

Carece de membranas internas en el citoplasma y de orgánulos citoplasmáticos. Solo posee ribosomas

Posee ribosomas y diferentes orgánulos citoplasmáticos

Células pequeñas 1 – 10 µm Células de mayor tamaño; 10 – 100 µm

Propia de organismos unicelulares o de escasa complejidad, sin tejidos (bacterias, cianobacterias, etc.)

Propia de organismos multicelulares y pluricelulares

Metabolismo aerobio y anaerobio Metabolismo casi exclusivamente aerobio

Reproducción asexual por bipartición (fisión binaria)

Reproducción por mitosis. En formación de gametos, se da reproducción por meiosis

Enzimas y pigmentos se localizan en repliegues de la pared celular

Enzimas y pigmentos incluidos en orgánulos citoplasmásticos como mitocondrias, cloroplastos, etc.

Flagelos simple formados por flagelina Flagelos compuestos, formados por varias proteínas

• Diferencias entre célula animal y vegetal

Célula Vegetal Célula Animal

Posee pared celular de celulosa, que envuelve la membrana citoplasmática. Le confiere un aspecto poliédrico

Sin pared celular

Posee plastos o plastidios; orgánulos citoplasmáticos propios relacionados con funciones de reserva, pigmentos, etc. Destacan los cloroplastos, que contienen clorofila

No posee plastos. En cambio tiene centriolos en el citoesqueleto, que la cél vegetal no tiene.

Importante presencia de vacuolas, y con tamaño elevado. Almacenan sustancias de reserva y productos de la fotosíntesis

Escasa presencia de vacuolas, y de reducido tamaño

Suele ser más grande que la célula animal. Habitualmente más pequeña

Desde el punto de vista nutricional, la presencia de cloroplastos les permite ser autótrofos

Heterótrofos

En la mitosis, la división del citoplasma se produce por la formación de una pared que la separa en dos partes,

En la mitosis, la división del citoplasma se produce por la formación de un anillo que lo estrangula en dos partes

ACTIVIDADES

• Página 31, actvs. 1,2

• Página 46, actvs. 15,16

• Diferencias entre célula procariota y eucariota Célula Procariota Célula Eucariota

Posee pared celular de peptidoglicano Cel. Vegetal pared celular de celulosa. Cel. Animal sin pared

Material genético disperso en citoplasma. Sin núcleo

Con núcleo. Material genético encerrado por membrana nuclear

El ADN se dispone en una sola molécula de tipo circular

ADN se organiza en cromosomas

Carece de membranas internas en el citoplasma y de orgánulos citoplasmáticos. Solo posee ribosomas

Posee ribosomas y diferentes orgánulos citoplasmáticos

Células pequeñas 1 – 10 µm Células de mayor tamaño; 10 – 100 µm

Propia de organismos unicelulares o de escasa complejidad, sin tejidos (bacterias, cianobacterias, etc.)

Propia de organismos multicelulares y pluricelulares

Metabolismo aerobio y anaerobio Metabolismo casi exclusivamente aerobio

Reproducción asexual por bipartición (fisión binaria)

Reproducción por mitosis. En formación de gametos, se da reproducción por meiosis

Enzimas y pigmentos se localizan en repliegues de la pared celular

Enzimas y pigmentos incluidos en orgánulos citoplasmásticos como mitocondrias, cloroplastos, etc.

Flagelos simple formados por flagelina Flagelos compuestos, formados por varias proteínas

EL ORIGEN DE LA VIDA

El origen de la vida

TEORÍAS

1. Creación - Creacionismo

2. Generación espontánea

3. Panspermia

4. Evolución química de la vida. Teoría de Oparin

5. Fuentes hidrotermales

6. El mundo ARN


1. Teoría de la Creación - Creacionismo

• El origen de la vida se debe a un creador, Dios o espíritu, según las distintas religiones

• La Biblia; Génesis


2. Teoría de la generación espontánea

• Los seres vivos pueden aparece de la materia inerte, en condiciones favorables (Aristóteles)

• Ejemplos; gusanos insectos, peces, pueden surgir de humedad, materia orgánica en descomposición, etc.

• Refutado por experimento de Redi y Louis Pasteur Demuestran que los seres vivos proceden de otros seres vivos predecesores



Experimento de Redi


3. Teoría de la panspermia

• La vida no se originó en la Tierra, sino que llegó desde el espacio

• El impacto de meteoritos y cometes pudieron aportar bacterias o células sencillas


3. Teoría de la panspermia

Argumentos a favor Argumentos en contra

Análisis de meteoritos y cometas

con biomoléculas

No se han encontrado células,

solo biomóleculas.

Algunas bacterias pueden vivir

en condiciones adversas

durante mucho tiempo (también

en el espacio)


4. Teoría de la evolución química de la vida - Oparin

• Hipótesis más aceptada por la comunidad científica

• Supone que la materia viva es el resultado de una evolución química a partir de compuestos inorgánicos

• Los compuestos químicos inorgánicos de la atmósfera primitiva reaccionan y producen compuestos orgánicos (síntesis prebiótica)

4. Teoría de la evolución química de la vida - Oparin • Síntesis prebiótica de las moléculas orgánicas:

1. Atmósfera primitiva; compuestos químicos inorgánicos; H2O, CO2, CH4, NH3, H2S .Estos gases por la radiación ya la intensa actividad volcánica de la Tierra, reaccionan y forman moléculas orgánicas

2. Lluvia arrastra estos compuesto químicos orgánicos a los océanos y se disuelve; sopa primitiva

3. Moléculas orgánicas reaccionan en presencia de agua y forman entre otros, compuestos que forman parte de aminoácidos, nucleótidos, glúcidos y ácidos grasos

4. Aminoácidos y otras biomoléculas sencillas reaccionan y forman polímeros como proteínas y ácidos nucleicos

5. Se forman microestructuras (microesferas de proteinoides, coacervados) que agrupan a distintos polímeros que permiten el desarrollo de los primeros sistemas autorreproductivos


• Experimento de Urey y Miller


• Microesferas de proteinoides


5. Fuentes hidrotermales

• Vida se originó en el fondo de los océanos, en concreto en fuentes hidrotermales en las proximidades de las dorsales submarinas

• Presencia de sulfuro de hierro (en pirita), a altas temperaturas junto con gases procedentes de erupciones volcánicas submarinas, forman los polímeros orgánicos


6. El mundo ARN

• ARN original se forma en mares primitivos ricos en aminoácidos y proteínas

• El ARN fue la primera biomolécula con propiedades estructurales, de información genética y catalíticas

• Posterior evolución del ARN a ADN con molécula que contiene la información principal

Meteorito ALH84001,0 Origen; Marte Encontrado en la Antártida

http://www.europapress.es/ciencia/noticia-europa-luna-jupiter-tiene-mas-posibilidades-vida-marte-20130218144247.html

Cristales de magnetita (FÓSILES BACTERIANOS)


Sonda Surveyor 3

• Lanzada en 1.967

Apolo XII

• Aterriza en la luna en 1.969

• Se analiza el estado de la sonda Surveyor 3 y se lleva a la Tierra

Apolo XII

• Aterriza en la luna en 1.969

• Se analiza el estado de la sonda Surveyor 3 y se lleva a la Tierra

“Siempre he pensado que la cosa más significativa que hemos encontrado en la maldita luna fue la pequeña bacteria que trajimos de vuelta y nadie ha hablado nada de esto como algo extraordinario” Pete Conrad

http://en.wikipedia.org/wiki/Pete_Conrad

http://en.wikipedia.org/wiki/Pete_Conrad

Satélite Europa

• Europa - Posibilidades de vida

Video - Europa

Documental - Viaje a Europa





http://www.youtube.com/watch?v=Pjy_jubmE8A




http://www.youtube.com/watch?v=YbH_c-vic4k




FECHAS

• EXAMEN. Martes de la semana que viene, 11 noviembre

• TRABAJO (INDIVIDUAL). “Evolución de los seres vivos. Evolución humana”

– Fecha; martes, 25 noviembre (ese día incluido)

TRABAJO. Evolución de los seres vivos. Evolución humana

• Forma de presentación; documento de word /pdf enviado vía email

• Estructura del trabajo:

– PORTADA

– ÍNDICE

– INTRODUCCIÓN

– EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS (teorías, pruebas de cada una, argumentos a favor y en contra)

– EVOLUCIÓN HUMANA (especiación de Homo Sapiens, proceso de hominización. Etc.)

– CONCLUSIONES

– FUENTES CONSULTADAS (Bibliografía, webgrafía)

• Trabajo copiado (de páginas web, otro compañero, etc.) o entregado fuera de plazo; calificación de 0 y suspensa la evaluación

EVOLUCIÓN CELULAR DE LA VIDA EN LA TIERRA

Origen de las células y evolución celular

• Coacervados de Oparin

• Mundo del ARN

• Teoría endosimbionte de Lynn Margulis


Teoría endosimbionte de Lynn Margulis

• Primeras células que aparecen son procariotas, sencillas

• Células eucariotas surgen como asociación con procariotas en simbiosis o colaboración mutua

• Se basa en que algunos orgánulos de la célula eucariota tienen membrana propia similar a la de procariota y material genético propio (Ej; mitocondrias)


Teoría endosimbionte de Lynn Margulis

• PÁGINA 35, texto y cuadro (IMPORTANTE)

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