Presentación Océano

Tema 1: La vida en la tierra

ciencias generales 2º Bachillerato

¿ Qué es la vida?

01

Teorías sobre el orígen de la vida

02

Base química de la vida. Biomoléculas

03

Índice

Organización de los seres vivos

04

Las funciones vitales

05

Clasificación básica de los seres vivos.

06

¿Qué es la vida?

La vida es una propiedad inherente a los seres vivos.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS: º1- Están formados por células, ya sea una ( unicelulares) o varias (pluricelulares) 2- Tienen una composición química similar. Están formados por: -Biomoléculas orgánicas ( exxlusivas de los seres vivos y basadas en el carbono) Glúcidos, lípidos,proteínas y ac. nucleicos) -Biomoléculas inorgánicas : (no exclusivas de los seres vivos) Agua y sales minerales. 3-Realizan las tres funciones vitales-Nutrición -Relación -Reproducción

EL ORIGEN DE LA VIDA

La vida apareció como un tipo de organización especial de la materia. Los primeros seres vivos aparecieron hace unos 3500 millones de años y debieron ser muy sencillos, similares a las bacterias actuales: unicelulares y procariotas. Varias hipótesis intentan, a lo largo de la historia, explicar la aparición de los seres vivos.

DIFERENTES HIPÓTESIS SOBRE EL ORÍGEN DE LA VIDA

TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA

EXPERIMENTO DE MILLER Y UREY

TEORÍA DE LA PAMSPERMIA

HIPÓTESIS DE OPARÍN

TEORÍAS ACTUALES.

-A día de hoy se sabe que la atmósfera primitiva tenia una composición diferente a la que proponían Mille y Urey. (no había tantos componentes ricos en H2) -Al no haber oxígeno ni ozono, la radiación ultravioleta sería muy intensa y esto provocaría inestabilidad de las moléculas que se formasen. -Seguramente el orígen de las primeras biomoléculas sería sumergido cerca de fuentes hidrotermales, donde la composición de hidrógeno, sería bastante alta. -Los primeros protobiontes estarían formados por biomoléculas y una molécula autoreplicante de ARN asociado a proteínas y recubierto de una capa lipídica. Algunas de estas proteínas serían enzimas y estarían implicadas en un metabolismo muy rudimentario.

PRIMEROS SERES VIVOS

• Se cree que fueron unicelulares y procariotas(sin núcleo)
• Probablemente fueron anaeróbios y heterótrofos.
• Se cree que posteriormente, según fueron agotando las moléculas aparecieron los primeros heterótrofos capaces de fabricar su propia materia orgánica.
• Con estos primeros autótrofos se inicia la fotosíntesis, y con ella aparece el oxígeno, primero en el agua y luego en la atmósfera.
• Con ello aparecieron las primeras células aerobias.

Evolución celular

EUCARIOTAS

PLURICELULARES

• La asociación celular, dió lugar a las primeras colonias, y la especialización de las mismas a los primeros organismos pluricelulares.

• Aparecen por endosimbiosis
• Inclusión de mitocondrias y cloroplastos.
• Procariota anaerobio fagocita a un procariota aerobio ( mitocondria)
• Procariota heterótrofo fagocita a procariota autótrofo ( cloroplastos)

¿Porqué hay vida en la tierra?

La tierra , tiene unas características, que permite que se de la vida en ella. - Se encuentra a una distancia adecuada del sol para mantener unas temepraturas fevorables. -La atmósfera tiene una composición de gases favorables, efecto invernadero, ozono troposférico, CO2 y O2. -La temperatura del planeta permite que el agua se encuentre en estado líquido. -La gravedad es suficiente para mantener los gases de la atmósfera.

Exobiología

Disciplina que contempla la posibilidad de vidacextraterrestre. --La Tierra es el único lugar en el universo en el que se tiene la certeza de que existe vida, aunque se sabe que puede haber lugares, fuera de nuestro planeta, potencialmente habitables por sus características (como las de la Tierra, presencia de agua, de una atmósfera favorable, istancia adecuada a una estrella,)

3. BASE QUÍMICA DE LA VIDA

lOS SERES VIVOS TIENEN UNA COMPOSICIÓN COMÚN.

Las biomoléculas orgánicas están formadas por una composición común. Están constituidas por Carbono e Hidrógeno principalmente. El Carbono tiene propiedades que lo hacen indispensables para la vida.

GLÚCIDOS

Son compuestos formados por C.H y O (CH2O)n, como el H y el O está en la misma proporcióin que la molécula de agua les lamamaos hidratos de carbono.

Datos relevantes

Los glúcidos son las moléculas mayoritarias en la materia viva, por la presencia en vegetales.

Polisacáridos

Disacáridos

Monosacáridos

lípidos

Compuestos de C,H,O y a veces P y S

• Insolubles en agua
• Se dividen en saponificables y no saponificables.
• Tienen ácidos grasos en su composición= saponificables
• Saturados - Insaturados

TIPOS DE LÍPIDOS

Proteínas

Constituidas por C, O, H y N. También S y P. -Son macromoléculas, polímeros de unidades más pequeñas, los aminoácidos. -formados por un átomo de carbono unido a un grupo amino, a un grupo carboxilo, a un H y a una cadena lateral R-. Hay 20 aminoácidos diferentes (por su R), que forman todas las proteínas de todos los seres vivos. -Los aminoácidos se unen mediante enlace peptídico para formar las proteínas. -La secuencia lineal de aminoácidos de una proteína determina su forma tridimensional y esta determina su función. Si las condiciones de temperatura, pH o concentración cambian, una proteína puede desnaturalizarse: pierde su forma y por tanto su función. secuencia de aminoácidos → configuración espacial → función biológica

Ácidos nucleicos.

Moléculas que almacenan y transmiten la información hereditaria

-Cadenas formadas por monómeros: nucleótidos. -Cada nucleótido está formado por la unión de tres moléculas: ÁCIDO FOSFÓRICO + PENTOSA + BASE NITROGENADA ·PENTOSA: -Ribosa en ARN -Desoxirribosa en ADN ·BASES NITROGENADAS Adenina - Guanina - Citosina- Timina en el ADN y Adenina-Guanina-Citosina y Uracilo en el ARN. Las cadenas de nucleótidos tienen polaridad ( extremo 5´-3´)

ÁCIDOS NUCLEICOS.

FUNCIONES DEL ARN

FUNCIONES DEL ADN

Organización de los seres vivos.

Teoría celular: Todos los seres vivos están formados por células, que constituyen su unidad estructural y funcional (todas las estructuras de los seres vivos están formadas por células y todas las funciones que realiza un ser vivo son llevadas a cabo por sus células). ESTRUCTURA BÁSICA COMÚN DE LAS CÉLULAS 1. Membrana plasmática. Separa la célula del medio, controla el paso de sustancias y detecta estímulos. Envoltura formada por ·Bicapa de fosfolípidos. ·Proteínas y glúcidos. 2. Citoplasma. Medio acuoso; citosol (líquido) + orgánulos. 3. Material genético, ADN. Contiene la información genética de la célula. Según el grado de complejidad y cómo se encuentre el ADN, se distinguen células procariotas y eucariotas.

Células procariotas

-Pequeñas, propias del reino moneras (bacterias). -Sin membranas internas: ni membrana nuclear ni orgánulos de membrana. -Material genético: Única molécula circular de ADN disperso en el citoplasma, no contenido en una membrana (sin núcleo), en una región denominada nucleoide. -Plásmidos, pequeñas moléculas de ADN circular que contienen pocos genes, responsables de características como la resistencia a antibióticos. -Sin orgánulos de membrana individuales. Ribosomas para la síntesis de proteínas (más pequeños que los de eucariotas). -La mayoría tienen una pared celular (protectora). Algunas tienen, por encima, una cápsula, también protectora. -Pueden presentar flagelos para desplazarse.

Célula Eucariota

CÉLULAS EUCARIOTAS -Propias del resto de reinos: protoctistas, hongos, plantas y animales. -Con membrana nuclear y orgánulos de membrana. -Material genético: varias moléculas de ADN lineal, separado del citoplasma al estar rodeado por una membrana → núcleo. -Más grandes y complejas que las procariotas → numerosos orgánulos de membrana (mitocondrias, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, lisosomas, etc.). Ribosomas más grandes. -Las de plantas, algas y hongos presentan pared celular, químicamente diferente de la de procariotas.

·Retículo endoplásmico: Red de sacos y tubos interconectados, relacionada con la síntesis de sustancias;Rugoso, con ribosomas -sintetiza y transporta proteínas-. Liso, sin ribosomas -sintetiza y transporta lípidos-. ·Aparato de Golgi: Conjunto de sacos aplanados para modificar y empaquetar en vesículas las moléculas recibidas del RE, para su distribución por la célula o su excreción. ·Lisosomas: Vesículas con enzimas digestivos para degradar materiales, internos o externos (como orgánulos inservibles). ·Mitocondrias: Respiración celular para la producción de energía. ·Núcleo: Contiene el ADN, en forma de cromatina o de cromosomas. Nucleolo: síntesis de componentes de los ribosomas. ·Ribosomas: Síntesis de proteínas. En el RE o libres. ·Citoesqueleto: Red de filamentos que da forma y movimiento.

Orgánulos

Célula eucariota

Los virus

-Son estructuras sin organización celular, por lo que no pueden ser considerados seres vivos. Formas no celulares, constituidas por un material genético (ácido nucleico) y una cubierta proteica -cápsida-, que son parásitos intracelulares obligados sin metabolismo propio. Algunos presentan, además, una membrana lipídica (Gripe, coronavirus, VIH). -Material genético: ADN o ARN, circular o lineal, de cadena sencilla o doble. -Estrictamente, no son considerados seres vivos ya que no tienen estructura celular ni realizan ninguna de las tres funciones vitales: nutrición, relación ni reproducción (parasitan a una célula para que sintetice copias suyas).

Las funciones vitales

Los seres vivos sin excepción, realizan 3 funciones vitales...

Función de relación

Función de nutrición

Los seres vivos necesitan incluir materia y energía para construir sus estructuras y mantener la actividad orgánica.

Todos los seres vivos son capaces de captar información del medio y eleaborar respuestas ante la misma.

Función de reproducción

Gracias a ella, los seres vivos, son capaces de producir individuos semejantes a si mismos.

CLASIFICACIÓN

Existen millones de especies de s.vivos por lo que es necesario un sistema de clasificación eficaz. Esta clasificación se basa en el parentesco evolutivo de las especies buscando antepasados comunes entre las mismas. ( Árboles filogenéticos)

La taxonomía clasifica a las especies, en grupos denominados TAXONES. Tienen jerarquía: unos más amplios contienen a otros sucesivamente. Dominio – Reino – Filo – Clase – Orden – Familia – Género - Especie -La clasificación tradicional agrupa a los seres vivos en cinco reinos, aunque hay realmente seis, ya que hubo que escindir al reino de las bacterias - moneras- en dos, debido a que se descubrieron diferencias muy relevantes entre ellas.

Definición de Especie: esel taxón mas concreto y se define como grupo de individuos con características comunes, capaces de reproducirse entre sí y dar lugar a descendencia FÉRTIL

En vez de utilizar los nombres comunes, que varían con cada lengua o, incluso, en cada lugar, es necesario utilizar nombres científicos, cuya ventaja es que facilitan la comunicación científica porque son universales y porque permiten identificar de forma inequívoca a cada organismo. Para poner nombre científico a las especies se utiliza la Nomenclatura binomial: El nombre de una especie está formado por dos palabras, latinas o latinizadas, la primera es el género (inicial mayúscula) y la segunda hace referencia a la especie; se escribe con tipo de letra diferente (cursiva, subrayado…). Homo sapiens – Canis lupus – Canis familiaris – Quercus robur – Saccharomyces cerevisiae – Salmonella entérica – Agaricus bisporus – Malus domestica – Mola mola – Tito alba

Los reinos de los seres vivos

-Hay bacterias heterótrofas y bacterias autótrofas. Algunas son beneficiosas, como Lactobacillus, que interviene en la producción del yogur. Otras producen enfermedades, como Salmonella y Escherichia coli.-Los protozoos son unicelulares y heterótrofos. Los más conocidos son el paramecio y la ameba, que viven en aguas dulces. Otros producen enfermedades como la malaria. -Hay algas unicelulares y algas pluricelulares, pero todas son autótrofas, hacen la fotosíntesis. -Hay hongos unicelulares, como las levaduras, y hongos pluricelulares, como los mohos los hongos que se reproducen por setas. Saccharomyces es una levadura que interviene en la elaboración del pan y de bebidas alcohólicas como la sidra, el vino y la cerveza. Penicillium es un moho que prolifera y es visible en muchos alimentos (frutas, pan, queso…).

FIN

-Las bacterias son capaces de detectar sustancias que les sirven de nutrientes y desplazarse hacia ellas y respuestas pasivas para enquistarse cuando las situación del medio no les resulta favorable ( ej. antibióticos) -Las plantas son capaces de detectar la dirección en la que reciben la luz y orientar sus hojas hacia ella. -Los animales son capaces de detectar numerosos estímulos (luz, temperatura, sonido, etc.) gracias a sus receptores nerviosos y llevar a cabo respuestas, más o menos complejas (movimientos, cambios en el interior de sus cuerpos, etc.).

TRIGLICÉRIDOS o GRASAS

Ésteres de laglicerina con uno, dos o tres ácidos grasos. ( Los más habituales son los triacilglicéridos)Pueden ser saturados, solidos y origen animal o insaturados, líquidos y de origen vegetal. FUNCIONES:

• Reserva energética
• Aislamiento térmico
• Protección mecánica de órganos.

-A principios del siglo XX, el bioquímico ruso Alexandr Oparin propuso una hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra a partir de la materia inerte. Según esta hipótesis, a partir de moléculas inorgánicas se formarían moléculas orgánicas y, posteriormente, esas moléculas orgánicas se organizarían en estructuras cada vez más complejas hasta alcanzar un nivel de organización que, por sus propiedades, ya se podría considerar una unidad viva rudimentaria, es decir, que cumpliría con las tres características básicas de un ser vivo: -Formada por moléculas inorgánicas y orgánicas. -Realizaría actividades parecidas a las funciones vitales. -Estructura básica similar a una célula. -Los pasos de esta hipótesis serían los siguientes: 1. Hace 3500 millones de años, los componentes de la atmósfera primitiva (H2 - NH3 - CO2 - CH4 - H2O - SIN OXÍGENO) reaccionaron entre sí gracias a la energía de la radiación solar, tormentas y erupciones volcánicas. 2. Esas reacciones darían lugar a la formación de moléculas orgánicas sencillas, que irían acumulándose en los océanos primitivos. 3. Las moléculas orgánicas sencillas fueron uniéndose y originando otras cada vez más complejas. 4. La unión de ciertas moléculas orgánicas dio lugar a estructuras que separaban un medio interno del externo: coacervados, con gran cantidad de moléculas orgánicas en su interior. 5. Algunos de los coacervados tenían en su interior moléculas capaces de autorreplicarse -ácidos nucleicos-, considerándose estos como los primeros organismos vivos, los protobiontes, protocélulas con una estructura celular muy rudimentaria, pero con actividades muy similares a las funciones vitales.

Funciones del ADN

-Una molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos (con desoxirribosa y A, G, C, T), enrolladas en doble hélice. -Las dos cadenas son antiparalelas (cada final de la doble hélice tiene los extremos 3’ y 5’ de las cadenas) y se mantienen unidas por las bases nitrogenadas, que se unen de forma complementaria: A-T y C-G. -La doble hélice se empaqueta, en el núcleo celular, en forma de cromatina (o de cromosomas si la célula está en división). -Se encuentra, además de en el núcleo, en mitocondrias y cloroplastos.

TEORÍA DE LA PAMSPERMIA

-Propuesta en el siglo XX, defiende que la vida llegó a la Tierra en forma de microorganismos transportados por cometas, asteroides o meteoritos, procedentes de colisiones entre cuerpos del Sistema Solar que albergaban vida. -Las objeciones a esta hipótesis son dos: ·Los microorganismos difícilmente podrían sobrevivir a las radiaciones del espacio durante su viaje. -No explica el problema del origen de la vida, solo lo traslada de lugar, a otros hipotéticos planetas.

FOSFOLÍPIDOS

Es un triacilglicérido, en el que uno de los ácidos grasos se sustituye por un ácido fosfórico. Tiene una función estructural muy importante en las membranas celulares. ( Bicapa lipídica)

ESTEROIDES

Son lípidos insaponificables al no tener ácidos grasos en su composición. -Colesterol.

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teoría de la generación espontánea

-Aceptada durante siglos, proponía que los seres vivos se podían formar, espontáneamente, a partir de materia inerte si se daban las condiciones apropiadas.A partir de paja y barro se formarían ratones; a partir de un trozo de carne en putrefacción se formarían gusanos y moscas; en un charco de lluvia aparecería microorganismos. -A partir del siglo XVII se puso en duda esta hipótesis y se empezaron a realizar experimentos siguiendo la metodología científica. El experimento de Redi (s. XVII) descartó la validez de la hipótesis para la formación de gusanos en la carne y el de Pasteur la desechó para la formación de microorganismos, lo que acabó descartando definitivamente la generación espontánea. Los seres vivos solo se podrían formar a partir de otros seres vivos. Pero, entonces ¿cómo se formaron los primeros seres vivos? ¿cómo surgió la vida?

Disacáridos

-Unión de dos monosacáridos por enlace O-glucosídico: entre dos -OH con desprendimiento de 1H2O.-Lactosa en la leche de mamíferos. Glucosa + Galactosa. -Sacarosa, azúcar común. En la caña de azúcar, remolacha, néctar de las flores y miel. Glucosa + Fructosa

Polisacáridos

-Unión de muchos (hasta miles) monosacáridos por enlaces O-glucosídicos. -Funciones estructurales (celulosa) y de reserva (almidón y glucógeno). -Almidón: Almacén de glucosa en células vegetales. -Glucógeno: Reserva de glucosa en células animales. En humanos, presente sobre todo en células de músculos e hígado. -Celulosa: Forma las paredes celulares vegetales. Cadenas de glucosa. -Quitina: Forma las paredes celulares de los hongos y el exoesqueleto de los artrópodos.

-Los seres vivos deben conseguir la materia que los constituye: moléculas inorgánicas y orgánicas. Pueden conseguir materia inorgánica (agua y sales minerales) fácilmente del medio, pero la materia orgánica, al ser exclusiva de los seres vivos, solo se encuentra en estos. Dependiendo de cómo consigan la materia orgánica -necesaria para formar sus estructuras y producir energía-, se consideran dos tipos de nutrición en los seres vivos: ·Nutrición autótrofa: La tienen los organismos que producen su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica del medio. Mediante la fotosíntesis, se aprovecha la energía luminosa para ensamblar moléculas inorgánicas (CO2 y agua) y formar moléculas orgánicas. Es propia de plantas, algas y algunas bacterias. CO2 + H2O → Materia orgánica + O2 ·Nutrición heterótrofa: La tienen los seres vivos que, al no poder producir la materia orgánica que necesitan a partir de materia inorgánica, deben consumir la de otros seres vivos. Es propia de animales, hongos, protozoos y algunas bacterias.

evolución de la atmósfera

MONOSACÁRIDOS

-Moléculas sencillas de 3C a 7C. -Polialcoholes (tienen grupos -OH) con un grupo carbonilo, que puede ser aldehído (en un C terminal) o cetona. -En disolución, los de 5C o más se ciclan. -Nomenclatura: [aldo- o ceto-] + [nº de C] + [-osa] Ej. Glucosa es una aldohexosa – Fructosa es una cetohexosa. -Glucosa: Principal combustible celular. Monómero de muchos polisacáridos. -Ribosa en ARN, desoxirribosa en ADN.

-Los unicelulares se reproducen por división de la célula en dos. -En pluricelulares, pueden distinguirse dos tipos generales de reproducción: ·Asexual: Un solo individuo puede reproducirse al desprender una parte de su cuerpo, que se desarrolla como un nuevo ser. Si esa parte desprendida es una sola célula, se le llama espora, y se puede encontrar este tipo de reproducción en hongos, musgos y helechos. En otros casos, la parte desprendida es un conjunto de células o una estructura del cuerpo (partenogénesis) , como en muchas plantas y algunos animales (esponjas, estrellas de mar…). Los descendientes serán genéticamente idénticos entre sí y a sus progenitores.

·Sexual: Son necesarios dos individuos de sexos opuestos, que aportan células sexuales -gametos-. Los gametos se unen en la fecundación para formar una célula nueva con la información genética de los dos progenitores, el cigoto, que se multiplicará para formar el nuevo individuo pluricelular. Se da en algas, hongos, plantas y animales. Los descendientes son genéticamente diferentes entre ellos y a los progenitores. La ventaja principal es la variabilidad genética y la posibilidad de adaptación y evolución como consecuencia.

ARN

·ARN, en general: Participa en la síntesis de proteínas leyendo el ADN. ·ARNm -Copia de un fragmento de ADN con información para una proteína concreta. ·ARNt -Coloca cada aminoácido en el orden que dicta el ARNm (y, por tanto, el ADN). ·ARNr -Forma parte de los ribosomas, orgánulos donde se sintetizan las proteínas.

FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS

·Estructural: Forman estructuras celulares y orgánicas. Membranas celulares, colágeno (huesos, tendones, piel), queratina (uñas, pelos y plumas). ·Transporte: Hemoglobina. ·Contráctil: Actina y miosina en el músculo. ·Defensiva: Anticuerpos. ·Hormonal: Insulina. ·Reserva (de aminoácidos): Ovoalbúmina del huevo y caseína de la leche. ·Catalizadora: Enzimas. Aceleran las reacciones del metabolismo celular.