A.2.1 Orígenes Celulares

Condiciones en la Tierra Primitiva y Formación de Biomoléculas

En la tierra primitiva, no había oxígeno libre, por lo que no había capa de ozono (O3). Por ello esta era una atmósfera reductora con grandes cantidades de CO2 y Metano debido a las explosiones y volcanes. Además, al no haber capa de ozono entraba más radiación, por lo que habían temperaturas muy altas, y había mucha energía. Por todo lo anterior, podían formarse compuestos de carbono, que es el esqueleto de las biomoléculas, por lo que estas podrían formarse.

Pruebas del origen de los compuestos de carbono

El experimento de Miller y Urey. En este experimento se pusieron todas las condiciones de la tierra primitiva con altas temperaturas, una atmósfera primitiva (Hidrógeno, Metano, Vapor de agua). Se colocó materia inorgánica y se creó materia orgánica a partir de esto. Se concluye que “Se puede crear materia orgánica a partir de materia inorgánica”.

Células como unidades de vida

Las células son las unidades de vida más pequeñas existentes, ya que estas son capaces de hacer los 8 procesos de la vida en algún momento de su ciclo de vida:

• C: Crecimiento

• H: Homeostasis → Equilibrio

• ER: Respuesta a estímulos

• R: Reproducción

• E: Excreción

• M: Movimiento

• N: Nutrición

• M: Metabolismo

Generación espontánea de las células

Esta es una teoría que indica que las células surgieron de forma espontánea. Esta teoría sugiere que para que pueda formarse una célula debió ocurrir lo siguiente:

• Catálisis: Enzimas que catalicen reacciones químicas.

• Autoensamblaje: Las biomoléculas debieron ensamblarse para formar polímeros.

• Compartimentación: Debieron desarrollarse membranas.

• Autorreplicación: Ácidos nucleicos debieron de autorreplicarse para transmitir la información genética.

Formación espontánea de Vesículas

Se necesita también una membrana para separar el interior del exterior de la célula, por lo que está esta teoría que sugiere que se crearon vesículas por la unión espontánea de ácidos grasos, formando una membrana lipídica.

ARN como supuesto material genético

Teniendo ya la célula al completo, faltaría saber cual es la información genética, el ADN o ARN. Surge la teoría que explica que el ARN fue el material genético. Se basa en:

1. El ARN puede salir del núcleo y sintetizar proteínas, mientras que el ADN no.

2. El ARN puede replicarse usando ribozimas.

3. El ARN es catalizador.

4. El ARN contiene la información genética al igual que el ADN.

5. El ARN puede realizar la transcripción inversa y convertirse en ADN, por lo que hoy en día tenemos al ADN como principal material genético.

Pruebas de LUCA

Se cree que LUCA era simple, unicelular, autótrofo y utilizaba ARN. Se cree que había más de un LUCA pero fue LUCA quien sobrevivió. Hay pruebas de LUCA:

• Todos tenemos un mismo código genético que es universal.

• Investigadores han encontrado genes en todos los tipos de organismos que son necesarios para el metabolismo anaeróbico (no oxígeno; Las condiciones de LUCA).

• En los océanos existen zonas llamadas Respiradores hidrotérmicos, con condiciones muy similares a las de la tierra primitiva.

Pruebas y Antigüedad de LUCA

Para saber la antigüedad de LUCA se puede hacer lo siguiente:

• Analizar los fósiles estromatolitos: Estos son fósiles de comunidades bacterianas que pasaron desde hace más de 3000 millones de años. Estos fósiles se encuentran en rocas a poca profundidad.

• Analizar Información genética: Y así saber el numero de diferencias en el genoma y estimar el tiempo.