El Origen de la Vida sobre la
Tierra
¿Cómo surgió la Vida en
nuestro Planeta?
El universo comenzó con una gran explosión …
¿18 000
Mill.
Años?
“Las cenizas” de esa explosión,
son los elementos de la tabla
periódica, los mismos
ingredientes con los cuales está
compuesta la vida
Hipótesis de la nebulosa primitiva
Hace 5000
mill. años
La naturaleza
ordenada de
nuestro sistema
solar hace creer,
que todos sus
componentes se
formaron
esencialmente al
mismo tiempo, y
de la misma
materia
primordial
Las transformaciones termonucleares han hecho posible la
aparición de elementos esenciales, “ayer y hoy”
Explosión de la
supernova, la SN 1987 A,
observada en la Gran
Nube de Magallanes
Cometa Hale-Boop,
1995
Agua,
amoniaco,
formaldehído,
cianuro de
hidrógeno
Tierra Primitiva
Hace aprox. 4600 millones de años la Tierra era un
lugar sin vida
El oxígeno se combinó con
hidrógeno para formar
agua, con carbono para
formar bióxido de carbono,
o con elementos más
pesados para formar
minerales.
Luego de millones de años, la
tierra se enfrió lo suficiente para
permitir la existencia de agua
líquida.
En la superficie, el agua disolvió
muchos minerales y formó un
océano salado.
Los rayos de las tormentas, el
calor de los volcanes y la intensa
luz ultravioleta procedente del sol
derramaban energía en los
jóvenes mares.
La atmósfera y el clima primitivos
gobernaron la evolución prebiótica

Con base composición química de rocas de esa época,
se cree que la atmósfera primitiva contenía:








Dióxido de carbono
Metano
Amoniaco
Hidrógeno
Nitrógeno
Ácido clorhídrico
Sulfuro de hidrógeno
Vapor de agua
CH4
H2 O
CO2
PRACTICAMENTE
NH
NO HABÍA
OXÍGENO LIBRE
3
“La vida es el resultado de un proceso evolutivo de
progresiva complejificación de la materia” A. Oparin, 1930
Síntesis de moléculas
prebióticas – aminoácidos
(glicina, alanina, ácido
aspártico y glutámico),
purinas y pirimidinas - en una
atmósfera experimental, S.
Miller, 1950
El origen de la vida es un eslabón entre los períodos de
evolución química y de evolución biológica
La célula es el nivel de
organización en el cual puede
decirse de manera irrefutable,
que la vida aparece como una
nueva propiedad incipiente
Origen de las moléculas orgánicas
Sistemas precelulares


Coacervados:

Proteínas + Carbohidratos +
pH + temperatura, en un
medio acuoso.

Gotitas de biomoléculas,
pero orden aleatorio.
Microesferas de Fox:

Mezclas de Aminoácidos +
temperatura

Gotitas de biomoléculas,
pero los aminoácidos se
unen en orden aleatorio.

Liposomas:

Vesículas lípidos (grasa),
que pueden encerrar
biomoléculas en su interior

Termodinámicamente
estables.

Forman espontáneamente
bicapas como en la
membrana celular.
Replicación en la Tierra prebiótica
Papel del ARN
jj
Ribozima de un
protista
La evolución protobiológica: el camino hacia el
mundo unicelular
Los coacervados o
microesferas
lograron encapsular
moléculas – agua,
proteínas, azúcares
y ácidos nucleicos-.
Hace 3500 mill. años aparecieron los procariotas
La descripción de
un procariota podría
acercarse a la de
un coacervado
Estromatolito
3600 millones de años
(Precámbricos)
Cuando las primeras células aparecieron en la
tierra, la atmósfera no tenía oxígeno
Procariotas
fotosintéticos
Primeras células procariotas

Material genético NO estaba separado del resto de la
célula y encerrado en un núcleo envuelto en una
membrana.

Obtenían nutrimentos y energía probablemente
absorbiendo moléculas orgánicas de su entorno.

Su metabolismo era anaerobio
Características de los primeros
seres Vivos

Similar a bacterias y
cianobacterias actuales.

Unicelulares y procariotas (sin
núcleo definido y sin organelas)

Heterótrofos: Se alimentaban
de otros organismos.

Anaerobios: Sin presencia de
oxígeno en su metabolismo.

Bentónicos: Fondos marinos,
protección rayos UV.

Poco desarrollo de tejidos.
Fotosíntesis

Algunas bacterias
fotosintéticas usan energía
solar para sintetizar
moléculas complejas de alta
energía a partir de
moléculas más simples.

Las primeras fuentes de H
fue el sulfuro de hidrógeno,
y luego cuando éste se
agotó, comenzaron a usar
agua.
Papel de la Fotosíntesis

Produce O2 libre atmosférico.

Al principio O2 reaccionó con
moléculas de la atmósfera y la
corteza terrestre (Fe).

Cuando todo el Fe accesible se
herrumbró, el O2 libre aumentó
(hace 2200 millones de añoscianobacterias).

Los niveles de O2 atmosférico
alcanzaron un nivel estable hace
1500 millones de años, y se
mantiene casi constante hasta
ahora.
El metabolismo aeróbico surgió en
respuesta a la crisis de oxígeno

La acumulación de oxígeno
en la atmósfera exterminó
probablemente muchos
organismos y fomentó la
evolución de aquellos
organismos capaces de
contrarrestar su toxicidad y
aprovecharlo en su
metabolismo.
¿Cómo surgen los organismos
Eucariotas?

Se cree que depredadores
procariotas, incapaces de
llevar a cabo ni la
fotosíntesis ni el
metabolismo aeróbico
establecen relaciones con
sus presas.

Hace alrededor de 1700
millones de años, se
engendró la primera célula
eucariótica.
Endosimbiotas

Los cloroplastos proveían
alimento y las mitocondrias la
producción de energía.

La ameba Pelomyxa palustris
carece de mitocondrias, pero
alberga una población
permanente de bacterias
aerobias que desempeñan un
papel muy similar.

Algunos corales, almejas, y un
Paramecium albergan una
colección permanente de algas.
Las eucariotas, son mil veces de mayor tamaño
que las procariotas
La mitocondria
y el cloroplasto
tienen su
propio ADN y
ribosomas
Hace 2000 millones de años
¿Cómo surgió la multicelularidad?

Las células individuales
pueden tener ciertos
inconvenientes sobretodo
el los procesos de
transporte de oxígeno y
nutrientes y la eliminación
de materiales de desecho
a través de la membrana
celular.
¿Qué ventajas tienes la multicelularidad?
¿Qué desventajas tienes la multicelularidad?
Características de los Eucariotas

Poseen núcleo definido y
rodeado de una membrana
nuclear.

Organelas especializadas en
diferentes funciones.

Comprende células animales
y vegetales.

Tienden a ser pluricelulares.
CONSTRUCCIÓN DE UN ÁRBOL
FILOGENÉTICO A PARTIR DE RNA
RIBOSOMAL
Los 3 dominios del mundo viviente
Procariontes muy
antiguos
BACTERIA
ARCHAEA
EUKARYA
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