3° Medio electivo
Unidad 1
Analizando el estado actual de la Biodiversidad
Objetivo: Explicar el estado de la biodiversidad actual a partir de teorías y evidencias científicas sobre el origen de la vida, la evolución y la intervención humana.
Introducción:
APARICIÓN DE LAS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS
La Teoría del origen de la vida a través de la quimiosíntesis, es la teoría más aceptada hasta hoy.
¿Qué significa quimiosíntesis?
Oparin postuló que, gracias a la energía aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas orgánicas llamadas prebióticas.
Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos.
Según Oparin, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diversificándose.
Esta hipótesis inspiró las experiencias realizadas a principios de 1950 por el estadounidense Stanley Miller.
Recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000 millones de años (es decir, una mezcla de CH4, NH3, H, H2S y vapor de agua). Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas. Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol, ácido cianhídrico y hasta azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había postulado Oparin.
Importancia de este experimento:
Comprobó que era posible, en las condiciones que presentaba la atmósfera primitiva, la síntesis de compuestos orgánicos esenciales para los seres vivos como son los aminoácidos, hecho que era sostenido por la hipótesis de Oparin y Haldane.
Pueden formarse membranas lipídicas en ausencia de vida.
Esto lo demostró Oparin, quien, obtuvo en sus experimentos unas pequeñas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria. Estas ‘gotitas’, a las que llamó coacervados, recuerdan a células. Estas experiencias fueron retomadas en 1980 y demostraron que el medio más favorable para la formación de tales moléculas es una mezcla de metano, nitrógeno y vapor de agua.
La teoría de Oparin se vio reforzada por descubrimientos de paleontólogos que identificaron estructuras de este tipo con una antigüedad de 3.000 millones de años; se llaman cocoides, y se consideran antepasados de las bacterias actuales..
Si se prescinde de los virus, cuya situación es difícil de definir, todos los seres vivientes están formados por células, cada una de ellas encerrada por una membrana rica en unos lípidos especiales (fosfolípidos) que la aísla del medio externo. Estas células contienen los ácidos nucleicos ADN y ARN, que contienen la información genética y controlan la síntesis de proteínas.
Más difícil es explicar la formación de las proteínas celulares. La cuestión es la siguiente:
¿qué moléculas surgieron en primer lugar?:
¿los ácidos nucleicos, indispensables para la síntesis de proteínas, o las proteínas, cuya actividad enzimática es a su vez indispensable para sintetizar aquéllas a partir de los ácidos nucleicos?
El descubrimiento de partículas de ARN capaces de almacenar la información genética y de actuar como enzimas permite resolver el dilema. En efecto, estas moléculas, llamadas ribozimas, son capaces de transmitir la información necesaria para la síntesis de las proteínas y, a su vez, despliegan una actividad enzimática que les permite sintetizar proteínas.
Así, la primera forma de vida terrestre probablemente fue una célula simple que encerraba un ácido nucleico similar al ARN dentro de una membrana rudimentaria capaz de reproducirse por división.
EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA Y DIVERSIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Es seguro que los primeros seres vivos eran bacterias anaerobias, es decir, capaces de vivir en ausencia de oxígeno, pues este gas no se encontraba todavía en la atmósfera primitiva. De inmediato comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de realizar la fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la atmósfera y liberar oxígeno. Pero éste no se quedaba en la atmósfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro. Hace 2.000 millones de años, cuando se oxidó todo el hierro de las rocas, el oxígeno pudo empezar a acumularse en la atmósfera.
Su concentración fue aumentando y el presente en las capas altas de la atmósfera se transformó en ozono, el cual tiene la propiedad de filtrar los rayos ultravioleta nocivos para los seres vivos. A partir de ese momento se asiste a una verdadera explosión de vida.
Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.800 millones de años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones de años. Algunas investigaciones recientes (agosto de 1999) sugieren que las células eucariotas ya existían hace unos 2.700 millones de años; es decir casi mil millones de años antes. Cuando la capa de ozono alcanzó un espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron abandonar la protección que proporcionaba el medio acuático y colonizar la tierra firme.
Para clarificar más el contenido, observa este vídeo:Como se origino la vida.
Luego contesta las preguntas que se presentan a continuación, investiga si es necesario.
1. ¿Que indica la ley de la Biogénesis?
2. ¿Cuál fue el aporte de Oparin en relación con el origen de la vida?, explica su relación con el experimento de Stanley Miller
3. ¿Qué cambios debieron provocarse en la atmósfera para que se desarrollaran los primeros tipos de seres vivos?
4. ¿Cómo se formo y que importancia tiene la capa de Ozono para los seres vivos.
5. ¿Qué intenta explicar la teoría de la simbiosis?
6. ¿Porque las primeras células debieron ser procariotas?
7. Nombra los compuestos químicos que dieron origen a las moléculas orgánicas
8. ¿Qué importancia tienen la Ribozimas?
9. ¿A que se refiere la "Sopa Primordial".
10. La hipótesis de que la vida apareció en el fondo oceánico, cerca de fuentes hidrotermales, y no en la superficie, en las charcas litorales expuestas a la luz solar intensa es una de las más aceptadas,
¿por que? Fundamenta tus respuestas.
Una vez concluído, envía a biologia.altocordillera@gmail.com
Unidad 1
Analizando el estado actual de la Biodiversidad
Objetivo: Explicar el estado de la biodiversidad actual a partir de teorías y evidencias científicas sobre el origen de la vida, la evolución y la intervención humana.
Introducción:
APARICIÓN DE LAS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS
La Teoría del origen de la vida a través de la quimiosíntesis, es la teoría más aceptada hasta hoy.
¿Qué significa quimiosíntesis?
Oparin postuló que, gracias a la energía aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas orgánicas llamadas prebióticas. Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos.
Según Oparin, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diversificándose.
Esta hipótesis inspiró las experiencias realizadas a principios de 1950 por el estadounidense Stanley Miller.
Recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000 millones de años (es decir, una mezcla de CH4, NH3, H, H2S y vapor de agua). Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas. Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol, ácido cianhídrico y hasta azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había postulado Oparin. Importancia de este experimento:
Comprobó que era posible, en las condiciones que presentaba la atmósfera primitiva, la síntesis de compuestos orgánicos esenciales para los seres vivos como son los aminoácidos, hecho que era sostenido por la hipótesis de Oparin y Haldane.
Pueden formarse membranas lipídicas en ausencia de vida.
Esto lo demostró Oparin, quien, obtuvo en sus experimentos unas pequeñas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio acuoso por una membrana rudimentaria. Estas ‘gotitas’, a las que llamó coacervados, recuerdan a células. Estas experiencias fueron retomadas en 1980 y demostraron que el medio más favorable para la formación de tales moléculas es una mezcla de metano, nitrógeno y vapor de agua.
La teoría de Oparin se vio reforzada por descubrimientos de paleontólogos que identificaron estructuras de este tipo con una antigüedad de 3.000 millones de años; se llaman cocoides, y se consideran antepasados de las bacterias actuales..
Si se prescinde de los virus, cuya situación es difícil de definir, todos los seres vivientes están formados por células, cada una de ellas encerrada por una membrana rica en unos lípidos especiales (fosfolípidos) que la aísla del medio externo. Estas células contienen los ácidos nucleicos ADN y ARN, que contienen la información genética y controlan la síntesis de proteínas.
¿qué moléculas surgieron en primer lugar?:
¿los ácidos nucleicos, indispensables para la síntesis de proteínas, o las proteínas, cuya actividad enzimática es a su vez indispensable para sintetizar aquéllas a partir de los ácidos nucleicos?
El descubrimiento de partículas de ARN capaces de almacenar la información genética y de actuar como enzimas permite resolver el dilema. En efecto, estas moléculas, llamadas ribozimas, son capaces de transmitir la información necesaria para la síntesis de las proteínas y, a su vez, despliegan una actividad enzimática que les permite sintetizar proteínas.
Así, la primera forma de vida terrestre probablemente fue una célula simple que encerraba un ácido nucleico similar al ARN dentro de una membrana rudimentaria capaz de reproducirse por división.
EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA Y DIVERSIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Es seguro que los primeros seres vivos eran bacterias anaerobias, es decir, capaces de vivir en ausencia de oxígeno, pues este gas no se encontraba todavía en la atmósfera primitiva. De inmediato comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de realizar la fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la atmósfera y liberar oxígeno. Pero éste no se quedaba en la atmósfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro. Hace 2.000 millones de años, cuando se oxidó todo el hierro de las rocas, el oxígeno pudo empezar a acumularse en la atmósfera.
Su concentración fue aumentando y el presente en las capas altas de la atmósfera se transformó en ozono, el cual tiene la propiedad de filtrar los rayos ultravioleta nocivos para los seres vivos. A partir de ese momento se asiste a una verdadera explosión de vida.
Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.800 millones de años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones de años. Algunas investigaciones recientes (agosto de 1999) sugieren que las células eucariotas ya existían hace unos 2.700 millones de años; es decir casi mil millones de años antes. Cuando la capa de ozono alcanzó un espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron abandonar la protección que proporcionaba el medio acuático y colonizar la tierra firme.
Para clarificar más el contenido, observa este vídeo:Como se origino la vida.
Luego contesta las preguntas que se presentan a continuación, investiga si es necesario.
1. ¿Que indica la ley de la Biogénesis?
2. ¿Cuál fue el aporte de Oparin en relación con el origen de la vida?, explica su relación con el experimento de Stanley Miller
3. ¿Qué cambios debieron provocarse en la atmósfera para que se desarrollaran los primeros tipos de seres vivos?
4. ¿Cómo se formo y que importancia tiene la capa de Ozono para los seres vivos.
5. ¿Qué intenta explicar la teoría de la simbiosis?
6. ¿Porque las primeras células debieron ser procariotas?
7. Nombra los compuestos químicos que dieron origen a las moléculas orgánicas
8. ¿Qué importancia tienen la Ribozimas?
9. ¿A que se refiere la "Sopa Primordial".
10. La hipótesis de que la vida apareció en el fondo oceánico, cerca de fuentes hidrotermales, y no en la superficie, en las charcas litorales expuestas a la luz solar intensa es una de las más aceptadas,
¿por que? Fundamenta tus respuestas.
Una vez concluído, envía a biologia.altocordillera@gmail.com
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