Colegio católico
North American College




                  “EVOLUCIÓN MOLECULAR DEL
                      PLANETA TIERRA”
                              Plan diferenciado de biología
                                                 Rita Villegas
ORIGEN DE LA VIDA.
Los seres vivos tienen la capacidad de reproducirse, de crecer, de nutrirse, de
         respuesta y adaptación. Sin embargo cada especie es distinta.
Desde la formación del planeta este a estado habitado por distintas especies
  unas que han desaparecido y otras que han persistido en el tiempo (estas
   presentan la combinación genética mas favorables a los requerimientos
    ambientales.) pero a través de lo que hoy conocemos como evolución.


Evolución         Proceso lento y gradual, donde se producen cambios
                en las diversas poblaciones de organismos
TEORÍAS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA
                                          Segunda teoría
      Primea teoría



                                          Mecanicismo:
          Vitalismo:              Establece que los fenómenos
 Propone que las sustancias           involucrados en la vida
    orgánicas solo puedes         pueden explicarse en el marco
 sintetizarse a partir de seres   de los procesos fisicoquímicos
     vivos (estos procesos        y que la línea entre lo vivo y lo
ocurrirían por un ser superior)        inerte no esta definida
TEORÍA DEL BING-BANG O TEORÍA DE LA GRAN
                            EXPLOSIÓN

   Trata de explicar el origen del
Universo y su desarrollo posterior a
     partir de una singularidad
          espaciotemporal.
  George Gamow ,planteó que el
   universo se creó a partir de una
 gran explosión. De acuerdo con la
  teoría, un universo homogéneo e
isótropo lleno de materia ordinaria,
podría expandirse indefinidamente o
   frenar su expansión lentamente,
 hasta producirse una contracción
   universal el Big Crunch o 'Gran
     Colapso' o un Big Rip o Gran
              desgarro.
FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR
   Las teorías que explican la formación del sistema solar
    sugieren que este se formo a partir de una nube de gas y polvo
    que se condenso, originando el sol y los planetas.
   Los planetas grandes y livianos se formaron con los
    elementos livianos situados en el borde del disco como el
    hidrogeno, mientras que las cantidades de elementos pesados
    mas cerca del solo como el hierro, níquel, carbono ,etc.
    originaron los planetas pequeños.
   Para saber hace cuanto tiempo de origino la tierra se ha medido el
      grado de desintegración de elementos radioactivos, que se han
     desintegrado desde la formación de la tierra.(edad es de 4.500 m.
     a), al sol se le calcula una edad similar a partir de varios métodos
                 de calculo basados en la “Evolución Estelar”.
       El disco que giraba alrededor del sol contenía todo tipo de
    materiales, estos se fueron condensando lentamente en planetoides.
          Las rocas , el gas el polvo y otros fragmentos formaron
      aglomerados debido a la atracción gravitatoria y a los choques.
LA TIERRA PRIMITIVA
  La atmosfera de la tierra estaba constituida por gas metano, agua y
               amoniaco, en forma de vapor. (reductora)
     La atmosfera actual contiene carbono, nitrógeno, oxigeno e
                           hidrogeno. (oxidante)
 Los Océanos se formaron al enfriarse la corteza terrestre, el vapor de
             agua se condenso y esto produjo las lluvias.
  Los Océanos y las sales minerales dieron paso a la sopa primitiva.
EVENTOS PREVIOS A LA FORMACIÓN DE LA
             MATERIA ORGÁNICA.
   Oparin y Haldane plantearon, las condiciones que tendría que
    haber tenido la tierra primitiva para dar origen a moléculas
    orgánicas.
   Poca o ninguna cantidad de O2, presencia de C, H, O.
EVOLUCIÓN QUÍMICA
          La síntesis prebiótica fue realizada por Miller y Urey.
El experimento consistió, básicamente, en someter una mezcla de metano,
 amoníaco, hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno y agua a descargas
  eléctricas con electrodos de wolframio a temperaturas muy altas. Como
 resultado, se observó la formación de una serie de moléculas orgánicas,
  entre la que destacan ácido acético, glucosa, y los aminoácidos glicina,
 alanina, ácido glutámico y ácido aspártico, usados por las células como
              los pilares básicos para sintetizar sus proteínas.
  En el aparato se introdujo la mezcla gaseosa, el agua se mantenía en
ebullición y posteriormente se realizaba la condensación; las sustancias se
    mantenían a través del aparato mientras dos electrodos producían
             descargas eléctricas continuas en otro recipiente.
Después que la mezcla había circulado a través del aparato, por medio de
 una llave se extraían muestras para analizarlas. En éstas se encontraron,
 como se ha mencionado, varios aminoácidos, un carbohidrato y algunos
     otros compuestos orgánicos.(aún no se han obtenido proteínas).
Este experimento, junto a una considerable evidencia geológica,
 biológica y química, ayuda a sustentar la teoría de que la primera
forma de vida se formó de manera espontánea mediante reacciones
    químicas. Sin embargo, todavía hay científicos que no están
                           convencidos
FORMACIÓN DE LOS COACERVADOS

Teoría de la coacervación             Oparin


 Según esta teoría, una gran cantidad de coacervados
 fueron desintegrados en los océanos primitivos, otros se
 asociaron a iones (calcio, hierro y cobre) a así actuaron
 como catalizadores , acelerando sus reacciones, haciéndose
 mas eficaz y aumentado de tamaño.



   Esta teoría no explica como
           evolucionaron,
  por la carencia de información
             genética.
COACERVADOS

                               Denominado como gotitas
                               microscópicas en suspensión,
                               que se forman debido a la
                               tensión superficial .




La mezcla de gelatina y goma
arábiga producían pequeñas
esferas de este tipo.
SYDNEY FOX

   Propone que regiones volcánicas
    cerca del mar los aminoácidos se
    asociaron formado polímeros
    (péptidos) formando una especie
    de micro esfera con ciertas
    capacidad metabólica, se
    dividieron por gemación.


    Estas micro esferas fueron llamados Protenoides.
    La combinación de 2 o mas protenoides diferentes
    fueron acercándose a algunas de las características
    que asociamos con la vida
EXIGENCIAS FUNDAMENTALES PARA LOS
                          SERES VIVOS

              1.- Una Barrera (la membrana) que separa el
               organismo vivo de su entorno



                      2.- Un metabolismo
                   catabolizado por enzimas



   3.- Un grupo de genes que guardan y hacen circular la información, con
capacidad de auto duplicarse para transmitir una copia exactamente igual a
los descendientes.
LA PRIMERA MOLÉCULA DE LA HERENCIA

Se piensa que el ARN fue la molécula que contenía la
información biológica la cual después fue función del
ADN, ya que esta estaba mejor constituida y era mas
eficaz


Proteínas enzimáticas tendrán las funciones enzimáticas
La Primero molécula de la herencia


1.- El ARN se formo con ribosa y     4.- Las proteínas ayudan al
otros compuestos orgánicos           ARN a replicarse y sintetizar
                                     proteínas con mayor eficacia.
                                     También ayudan al ARN a
                                     fabricar su versión bicatenaria
2.- A medida que las moléculas       que acaba evolucionando
de ARN                               hacia ADN
evolucionaron, aprenden a
auto duplicarse

                                     5.- El ADN toma el mando.
                                     Utiliza al ARN para fabricar
3.- Las moléculas de ARN             proteínas, que a su vez
comienzan a sintetizar               ayudan al ADN a autor
proteínas, que pueden actuar         replicarse y transferir su
de catalizadores                     información genética al ARN
ORIGEN DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN

   Todas las células guardan la información genética
    en códigos de tripletes en la molécula de ADN
    lineales y circulares.

El código es universal, aunque hay diferentes en el codón en los
genes mitocondriales


    Estos argumentos apoyan el origen de toda forma viviente


Plantea que un comienzo que había un sistema basado en el ARN para
acopiar la información el cual luego fue sustituido por el ADN genético.
Prácticamente el ARN protege la información
Las formas actuales son
resultados de largos
caminos evolutivos

                   Los seres vivos se diferencias en
                   como obtienen el carbono y la
                   energía para las reacciones
                   metabólicas



Para armas posibles secuencias
evolutivas se compara los
animales actuales con los fósiles
“CRONOLOGÍA DE LA EVOLUCIÓN DE LOS
    SERES VIVOS”

•Los seres vivos evolucionaron a partir de cambios
en frecuencias genéticas, uno de los más importantes
es la relación entre abióticos y bióticos en el ambiente,
y esto lleva al gran surgimiento de las Especies
Biológicas.
“PRIMEROS ORGANISMOS”
   Los primeros organismos que surgen en la llamada “sopa
    primitiva” fueron los procariontes heterótrofos, que obtenían
    energía mediante la Fermentación.
     Llegó un punto en que los protoorganismos aumentaron tanto
    su número que los nutrientes eran insuficiente, por lo tanto
    algunos se desintegraron para suplir el rol de nutrientes para
    las especies más resistentes, los que fueron capaces de
    utilizar luz solar y sintetizar el ATP.


         SOPA
        PRIMITIV
           A
Estos organismos considerados más resistentes, fueron
capaces de utilizar energía solar, CO2 y H2O para sintetizar
compuestos orgánicos e inorgánicos como glucosa y
oxigeno molecular, que fueron liberados a través de la
fotosíntesis.
 Por lo que la atmósfera se fue enriqueciendo de Oxígeno
para que después de 1700 millones de años pase a ser una
Atmósfera Oxidante.

   ENERGÍA            Fotosíntes            Atmósfera
 SOLAR + CO2 +
     H2O                  is                Oxidante
Las protocelulas primitivas replicaban su material genético y
se dividían. Las protocelulas hijas no eran iguales entre sí, ya
que el proceso de traducción de la información genética era
ineficiente, sumándosele La radiación ultravioleta que
provocaba innumerables mutaciones.
 hasta que surgió un antepasado con un sistema de
trascripción y traducción de material genética más eficiente
que posibilitó el Origen de los Individuos modernos.




        Protocelulas                        Células
“TEORÍA ENDOSIMIÓTICA”
    Esta teoría explica la existencia de doble membrana en la
    mitocondria y cloroplastos así como la existencia de un genoma
    propio capaz de sintetizar algunas de sus proteínas.

   Las mitocondrias surgirían de bacterias aérobicas y los
     cloroplastos de cianobacterias.

“Evolución molecular del planeta tierra”

  • 1.
    Colegio católico North AmericanCollege “EVOLUCIÓN MOLECULAR DEL PLANETA TIERRA” Plan diferenciado de biología Rita Villegas
  • 2.
    ORIGEN DE LAVIDA. Los seres vivos tienen la capacidad de reproducirse, de crecer, de nutrirse, de respuesta y adaptación. Sin embargo cada especie es distinta. Desde la formación del planeta este a estado habitado por distintas especies unas que han desaparecido y otras que han persistido en el tiempo (estas presentan la combinación genética mas favorables a los requerimientos ambientales.) pero a través de lo que hoy conocemos como evolución. Evolución Proceso lento y gradual, donde se producen cambios en las diversas poblaciones de organismos
  • 3.
    TEORÍAS ACERCA DELORIGEN DE LA VIDA Segunda teoría Primea teoría Mecanicismo: Vitalismo: Establece que los fenómenos Propone que las sustancias involucrados en la vida orgánicas solo puedes pueden explicarse en el marco sintetizarse a partir de seres de los procesos fisicoquímicos vivos (estos procesos y que la línea entre lo vivo y lo ocurrirían por un ser superior) inerte no esta definida
  • 4.
    TEORÍA DEL BING-BANGO TEORÍA DE LA GRAN EXPLOSIÓN Trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal. George Gamow ,planteó que el universo se creó a partir de una gran explosión. De acuerdo con la teoría, un universo homogéneo e isótropo lleno de materia ordinaria, podría expandirse indefinidamente o frenar su expansión lentamente, hasta producirse una contracción universal el Big Crunch o 'Gran Colapso' o un Big Rip o Gran desgarro.
  • 5.
    FORMACIÓN DEL SISTEMASOLAR  Las teorías que explican la formación del sistema solar sugieren que este se formo a partir de una nube de gas y polvo que se condenso, originando el sol y los planetas.  Los planetas grandes y livianos se formaron con los elementos livianos situados en el borde del disco como el hidrogeno, mientras que las cantidades de elementos pesados mas cerca del solo como el hierro, níquel, carbono ,etc. originaron los planetas pequeños.
  • 6.
    Para saber hace cuanto tiempo de origino la tierra se ha medido el grado de desintegración de elementos radioactivos, que se han desintegrado desde la formación de la tierra.(edad es de 4.500 m. a), al sol se le calcula una edad similar a partir de varios métodos de calculo basados en la “Evolución Estelar”.  El disco que giraba alrededor del sol contenía todo tipo de materiales, estos se fueron condensando lentamente en planetoides.  Las rocas , el gas el polvo y otros fragmentos formaron aglomerados debido a la atracción gravitatoria y a los choques.
  • 7.
    LA TIERRA PRIMITIVA  La atmosfera de la tierra estaba constituida por gas metano, agua y amoniaco, en forma de vapor. (reductora)  La atmosfera actual contiene carbono, nitrógeno, oxigeno e hidrogeno. (oxidante)  Los Océanos se formaron al enfriarse la corteza terrestre, el vapor de agua se condenso y esto produjo las lluvias.  Los Océanos y las sales minerales dieron paso a la sopa primitiva.
  • 8.
    EVENTOS PREVIOS ALA FORMACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA.  Oparin y Haldane plantearon, las condiciones que tendría que haber tenido la tierra primitiva para dar origen a moléculas orgánicas.  Poca o ninguna cantidad de O2, presencia de C, H, O.
  • 9.
    EVOLUCIÓN QUÍMICA La síntesis prebiótica fue realizada por Miller y Urey. El experimento consistió, básicamente, en someter una mezcla de metano, amoníaco, hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno y agua a descargas eléctricas con electrodos de wolframio a temperaturas muy altas. Como resultado, se observó la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, glucosa, y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico, usados por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas. En el aparato se introdujo la mezcla gaseosa, el agua se mantenía en ebullición y posteriormente se realizaba la condensación; las sustancias se mantenían a través del aparato mientras dos electrodos producían descargas eléctricas continuas en otro recipiente. Después que la mezcla había circulado a través del aparato, por medio de una llave se extraían muestras para analizarlas. En éstas se encontraron, como se ha mencionado, varios aminoácidos, un carbohidrato y algunos otros compuestos orgánicos.(aún no se han obtenido proteínas).
  • 10.
    Este experimento, juntoa una considerable evidencia geológica, biológica y química, ayuda a sustentar la teoría de que la primera forma de vida se formó de manera espontánea mediante reacciones químicas. Sin embargo, todavía hay científicos que no están convencidos
  • 11.
    FORMACIÓN DE LOSCOACERVADOS Teoría de la coacervación Oparin Según esta teoría, una gran cantidad de coacervados fueron desintegrados en los océanos primitivos, otros se asociaron a iones (calcio, hierro y cobre) a así actuaron como catalizadores , acelerando sus reacciones, haciéndose mas eficaz y aumentado de tamaño. Esta teoría no explica como evolucionaron, por la carencia de información genética.
  • 12.
    COACERVADOS Denominado como gotitas microscópicas en suspensión, que se forman debido a la tensión superficial . La mezcla de gelatina y goma arábiga producían pequeñas esferas de este tipo.
  • 13.
    SYDNEY FOX  Propone que regiones volcánicas cerca del mar los aminoácidos se asociaron formado polímeros (péptidos) formando una especie de micro esfera con ciertas capacidad metabólica, se dividieron por gemación. Estas micro esferas fueron llamados Protenoides. La combinación de 2 o mas protenoides diferentes fueron acercándose a algunas de las características que asociamos con la vida
  • 14.
    EXIGENCIAS FUNDAMENTALES PARALOS SERES VIVOS  1.- Una Barrera (la membrana) que separa el organismo vivo de su entorno 2.- Un metabolismo catabolizado por enzimas 3.- Un grupo de genes que guardan y hacen circular la información, con capacidad de auto duplicarse para transmitir una copia exactamente igual a los descendientes.
  • 15.
    LA PRIMERA MOLÉCULADE LA HERENCIA Se piensa que el ARN fue la molécula que contenía la información biológica la cual después fue función del ADN, ya que esta estaba mejor constituida y era mas eficaz Proteínas enzimáticas tendrán las funciones enzimáticas
  • 16.
    La Primero moléculade la herencia 1.- El ARN se formo con ribosa y 4.- Las proteínas ayudan al otros compuestos orgánicos ARN a replicarse y sintetizar proteínas con mayor eficacia. También ayudan al ARN a fabricar su versión bicatenaria 2.- A medida que las moléculas que acaba evolucionando de ARN hacia ADN evolucionaron, aprenden a auto duplicarse 5.- El ADN toma el mando. Utiliza al ARN para fabricar 3.- Las moléculas de ARN proteínas, que a su vez comienzan a sintetizar ayudan al ADN a autor proteínas, que pueden actuar replicarse y transferir su de catalizadores información genética al ARN
  • 17.
    ORIGEN DE LOSSISTEMAS DE INFORMACIÓN  Todas las células guardan la información genética en códigos de tripletes en la molécula de ADN lineales y circulares. El código es universal, aunque hay diferentes en el codón en los genes mitocondriales Estos argumentos apoyan el origen de toda forma viviente Plantea que un comienzo que había un sistema basado en el ARN para acopiar la información el cual luego fue sustituido por el ADN genético. Prácticamente el ARN protege la información
  • 18.
    Las formas actualesson resultados de largos caminos evolutivos Los seres vivos se diferencias en como obtienen el carbono y la energía para las reacciones metabólicas Para armas posibles secuencias evolutivas se compara los animales actuales con los fósiles
  • 19.
    “CRONOLOGÍA DE LAEVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS” •Los seres vivos evolucionaron a partir de cambios en frecuencias genéticas, uno de los más importantes es la relación entre abióticos y bióticos en el ambiente, y esto lleva al gran surgimiento de las Especies Biológicas.
  • 21.
    “PRIMEROS ORGANISMOS”  Los primeros organismos que surgen en la llamada “sopa primitiva” fueron los procariontes heterótrofos, que obtenían energía mediante la Fermentación. Llegó un punto en que los protoorganismos aumentaron tanto su número que los nutrientes eran insuficiente, por lo tanto algunos se desintegraron para suplir el rol de nutrientes para las especies más resistentes, los que fueron capaces de utilizar luz solar y sintetizar el ATP. SOPA PRIMITIV A
  • 22.
    Estos organismos consideradosmás resistentes, fueron capaces de utilizar energía solar, CO2 y H2O para sintetizar compuestos orgánicos e inorgánicos como glucosa y oxigeno molecular, que fueron liberados a través de la fotosíntesis. Por lo que la atmósfera se fue enriqueciendo de Oxígeno para que después de 1700 millones de años pase a ser una Atmósfera Oxidante. ENERGÍA Fotosíntes Atmósfera SOLAR + CO2 + H2O is Oxidante
  • 23.
    Las protocelulas primitivasreplicaban su material genético y se dividían. Las protocelulas hijas no eran iguales entre sí, ya que el proceso de traducción de la información genética era ineficiente, sumándosele La radiación ultravioleta que provocaba innumerables mutaciones. hasta que surgió un antepasado con un sistema de trascripción y traducción de material genética más eficiente que posibilitó el Origen de los Individuos modernos. Protocelulas Células
  • 24.
    “TEORÍA ENDOSIMIÓTICA” Esta teoría explica la existencia de doble membrana en la mitocondria y cloroplastos así como la existencia de un genoma propio capaz de sintetizar algunas de sus proteínas.  Las mitocondrias surgirían de bacterias aérobicas y los cloroplastos de cianobacterias.