ORIGEN DE LA VIDA

           
            La Tierra es un planeta idóneo para la vida por su tamaño, su masa y su distancia con respecto al sol. Su tamaño y masa es la suficiente para conservar la mayoría de sus gases, permitiendo la formación de una atmósfera, la cual nos protege de los rayos ultravioletas del sol y de las caídas de meteoritos. Y su distancia con respecto al sol es la adecuada para que permita los 3 estados físicos del agua (H2 O).

            LA TIERRA PRIMITIVA.

            Hace unos 4500  millones de años la Tierra era un planeta fundido de distintos elementos, los cuales se fueron colocando según su densidad. Poseía unas temperaturas muy elevadas,era muy energética, pero aún así comenzó a enfriarse y se fue solidificando creando una cortaza en el exterior de su núcleo.

             Sobre unos 4000 millones de años la Tierra consiguió formar los océanos (El gran caldo +- 90% de la superficie), pues, se bajaron las temperaturas lo suficiente para condensar el vapor de agua. El agua la contenía la misma matería de la que estaba compuesta la Tierra y los meteoritos y cometas que impactaron sobre ella.

             LA ATMÓSFERA PRIMITIVA.

             Se le llama atmósfera reductora estaba compuesta de: H, CH4 (Metano), SH4 (Sulfuro de hidrógeno), NH3 (Amoniaco). También era muy energética, por su alta temperatura ocasionada por  el vulcanismo, los rayos uva, la falta de ozono.

             De tanta energía que tenía la atmósfera primitiva empezó a llover partículas de materia orgánica (monómeros). Estos monómeros caían al gran caldo o océano primitivo donde se asociaron en polímeros, estos en complejos supramoleculares y estos en células. Esta primera célula (procariota animal) se formó al azar con una burbuja lipídica (membrana plasmática), esta hace la función de frontera protegiéndola del medio. Dentro de la membrana plasmática se encuentran encerrados los ácidos nucleicos, los cuales tienen dos funciones: la de transmitir la información hederitaria y la de sintetizar las proteínas. Por lo cual le permite ser autónoma.

 

Experimento de Miller.

     Consistía en recoger todas las materias inorgánicas de las que estaba compuesta la atmósfera primitiva mezclándolas con vapor de agua y dándole a todo esto descargas electricas, con lo que generaba moléculas orgánicas sencillas (aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos, acidos grasos,...).




             Esta primera bacteria (procariota animal), era anaeróbica (vive sin O2), se alimentaba de toda la materia orgánica del gran caldo, generando una fermentación por la falta de oxígeno. Las fermentaciones tienen el problema que son muy despilfarradoras (solo aprobechan el 20% de la energía) y generan una materia tóxica para ellas, esto produjo la primera crisis energética.
             El alimento empezó a escasear para estas bacterias animales, actuando la selección natural, favoreciendo, a las ya existentes bacterias fotosintéticas (fabrican su propio alimento).

FOTOSÍNTESIS PRIMITIVA: CO2 + SH2 + Sales + Luz solar.

              Estas bacterias fotosintéticas producen S (Azufre), hacen una fotosíntesis especial con respecto a las existentes en la actualidad, no usan HO2, usan SH2 (Sulfuro de hidrógeno). Cuando se acabó el SH2 de la atmósfera primitiva se puso en manifiesto otra crisis y de nuevo surgió la selección natural favoreciendo a otras bacterias ya existentes llamadas, algas cianofíceas (verdes-azuladas). Estas inventaron la fotosíntesis actual (fotosíntesis oxigénica) en la que utilizaban HO2 (agua).

FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA: CO2 + HO2 + Sales + Luz solar.

              Tanto el CO2 como el HO2 eran inagotables asegurando la vida de estas bacterias (algas cianóferas) en la Tierra. Esta fotosíntesis produce O2 como desecho, del cual actualmente el 20% del aire está formado por O2. También gracias a estas nuevas bacterias fue posible la vida fuera del mar, poes, ese oxígeno que liberan, junto con la radiacción solar, por un proceso de disociación radiactiva, es el que compone la capa de ozono (O3). Esto supuso una nueva actuación de la selección natural favoreciendo esta vez a todos los organismos aerobios. Con el tiempo aparecieron otras bacterias capaces de aprobechar el O2 para producir energía, haciendo la respiración celular.

RESPIRACIÓN CELULAR: Materia orgánica + O2   -desecho-   CO2 + H2O.

              En la respiración celular se produce 18 veces más energía que en la fermentación. Todo esto aseguró definitivamente la vida en la Tierra hasta la actualidad. Las bacterias anaerobias aún existen donde no hay O2 (lodos marinos).

             

LOS SERES VIVOS

 

              FUNCIONES VITALES:

• Nutrición: Capacidad que tenemos los seres vivos de tomar materia y energía del medio y utilizarla para nuestros propios funcionamientos.               

• Relación: Capacidad para captar variaciones físico-químicas del medio interno y externo (cambio de la temperatura, del pH, de la cantidad de agua, luz, sonido, etc.) y responder ante ellas adaptándose para perservar su vida.

• Reprodución: Capacidad de reproducir descendencias semejantes a sus progenitores. Se realiza para que sobreviva la especie. En la reprodución se va el 60% del consumo energético. 

  Se observan dos tipos:
        -ASEXUAL: Un solo organismo es capaz de reproducirse.  
        -SEXUAL: Requiere la intervención de dos individuos de sexos diferentes.

        Todo esto nos da la ``autonomía´´, el poder valernos por sí mismo. Exepto los ``virus´´ que tienen que infectar a una célula para poseer las mismas características de los seres vivos. Solo poseen la función de relación, por la cual, reconocen a las células que son compatibles para infectarlas y las infectan. Fuera de las células se comportan como minerales.

              MATERIA QUE NOS COMPONE:

        El 95 % que compone a los seres vivos esta formado por: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno. Estos son los bioelementos, de los cuales se forman la biomoléculas (orgánicas e inorgánicas).      

        Biomoléculas inorgánicas: Son las que no están formadas por cadenas de C e H, pués, el C e H tienen la capacidad de prolongarse en grandes cadenas. Las poseen tanto los seres vivos como los seres inertes. Son imprescindibles para la vida. 

        Ej: Silicato, es la más típica que nos podemos encontrar en los minerales (Si2 O3 Al2).
             Agua, es el componente mayoritario de los seres vivos (H2 O)

        Biomoléculas orgánicas (Polímeros): Son macromoléculas formadas por otras mas pequeñas, monómeros. Son sintetisadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura con base en Carbono. 

                -Proteinas (formadas por aminoácidos).

                -Glúcidos (formados por monosacáridos).

                -Ácidos nucléicos (formados por nucleótidos).

                -Lípidos (formados por ácidos grasos).

         Todas estas moléculas están asociadas con otras, a lo que se le denomina complejo supramolecular. Estos complejos se asocian en orgánulos (cromosomas, ribosomas), los orgánulos en células. Las células con la misma estructura y la misma función se le denominan tejido. Los tejidos asociados con la misma función son órganos. Los órganos con la misma función son aparatos. Y a un mismo órgano distribuido por todo el organismo se le llama sistema.
          Al conjunto de organismos de la misma especie que viven en el mismo lugar al mismo tiempo se les denominan población.

           La Célula es la parte mas pequeña de un ser vivo conservando sus propiedades. Hay dos tipos de células, procariotas (sin membrana) y eucariotas (con membrana). Según las células que posea el organismo este será: unicelular o pluricelular.

          Todo lo que hace un ser vivo es el resultado de sus reacciones químicas, a estas reacciones químicas que suceden dentro de un organismo se les llaman metabolismo.
 

ORIGEN DEL UNIVERSO Y NUESTRO PLANETA.

LA GRAN ESPLOSIÓN.

     La primera idea de esto se le ocurrió a Hubber (1929), inventor del telescopio, que através de él logró medir la distancia a algunas galaxias cercanas. Según sus datos ellas se alejaban de nosotros, cuanto mas lejos a mayor velocidad se movían y, mas grande y frío se hacía el universo.

     De ahí la teoría del ``Big Bang´´. Si las masas se acercan por gravedad y las galaxias se alejan, algún tipo de fuerza contrarresta la atracción gravitatoria. Si retrocedemos en el tiempo y cada vez se acercan mas las galaxias. El universo se haría cada vez mas pequeño y caliente, hasta que toda la materia se concentrase en un mismo punto (Huevo cósmico), haciendo que esta explote por la alta temperatura y ocasione ese sentido inverso de la gravedad. 20 minutos después ya se había formado toda la materia del universo.

• PRUEBAS DE LA EXPLOSIÓN.

               1)Universo en expansión.

               2)Cantidad de He. Se concentra en el 25% de la materia del universo. Según la teoría del Big Bang el He se formó entre el minuto 3 y 17 después de la explosión, através de una fusión nuclear del H debido a las temperaturas tan altas que se originaron.

                3)Existencia de la radiacción cósmica de fondo. En 1948 Gamow (Astrólogo) Pensó que si era cierto que el universo sufrió una explosión, aún debería quedar un eco luminoso de dicha explosión. 20 años mas tarde Penzias y Wilson con una antena de radio de la época, descubrieron esa radiacción, una especie de ruido sordo que provenía de todas direcciones. Las microondas originadas por la explosión.

• COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO Y FORMACIÓN DE LAS ESTRELLAS.

              Pasados 20 minutos, por causa de la subida de temperatura, se crearon los átomos de: H (Hidrógeno), He (Helio), en mayor escala y Li (Litio), Be (Berilio), en menor escala.

              Estos elementos crearon una gran neblina de masa suspendida en el espacio, la cual se fragmento en nebulosas que se alejaban una de otras por efecto de la explosión. En cada una de estas nebulosas (galaxias) la materia se fue reuniendo por la acreción gravitacional, lo que supuso multitud de nebulosas cada vez mas compactas y calientes.

 
              Por medio de los impactos que sufre la materia, la temperatura llega a ser tan alta que empieza a arder el H dando paso a la ``fusión nuclear´´ que convierte el hidrógeno en helio. En esta reacción se desprende tal energía que origina la luz de las estrellas (nacimiento de las estrellas). Cuando una estrella agota el H de su núcleo, comienza a fusionar el He para formar C, y después el C con el He para formar O. Cada vez que agotan un combustible se comprimen encendiendo la fusión de elementos más pesados que los de la etapa anterior hasta llegar al Fe, con el cual  se consume mas energía de la que libera y se acumula hasta que la estrella se queda sin una fuente de energía menos pesada que el Fe. Entonces es cuando esta implosiona. La parte mas superficial de la estrella cae sobre su núcleo y eso es lo que provoca la explosión de esta (nova y supernovas), en este momento si pueden fusionar elementos mas pesados por la alta temperatura, formando una nueva nebulosa de nuevos elementos que quedarán flotando hasta que con ellos se forme nuevas estrellas y planetas.

     -Fisión atómica. (Rotura de los átomos).
          Es una reacción nuclear, es decir, tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, esto supone la liberación de cantidades sustanciales de energía.
          De este modo se hace la bomba atómica por medio de una fisión atómica sin control alguno. Al contrario que en las centrales nucleares que se utiliza el mismo método pero controlando el tiempo en el que se efectúa la fisión haciendo que la temperatura no exceda por lo tanto la energía sera menor.  

•   GALAXIA.

        Se calcula que el universo está compuesto por 100.000 Galaxias que se originaron por las nebulosas nacidas en el Big Bang y cada Galaxias están hechas por 100.000 estrellas.
       2/3 de estrellas están acompañadas de planetas, satélites, cometas, asteroides,... = Sistemas planetarios.                                                                                                                                 
  
• ORIGEN DE UN SISTEMA PLANETARIO.

                     Se originó a partir de una nebulosa con átomo más pesado y hielo en polvo, por lo cual podemos deducir que viene de la explosión de un posterior sistema planetario.

                         La nebulosa se contrae por gravedad provocando un movimiento elíptico, concentrandose la mayor parte de ella en el centro (el 90%), lo que ocasiona por acreción gravitatoria la fusion del H y los demás elementos que le siguén (He, C, O,...) creando una gran fuerza radioactiva (Estrella). El movimiento elíptico junto con la gravedad provoca una fuerza centrífuga, la cual expulsa la materia más pesada a su alrrededor (el 10%) creando un surco de masa en distintas órbitas. En cada órbita, por acreción gravitatoria, se forman los planetesimales los cuales se fusionan entre sí dentro de su órbita y forman los planetas. El intenso calor que emite el sol, empujó todos los elementos ligeros de los planetas interiores, que son planetas: sólidos, densos y pequeños, (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) siendo capturados por los planetas esteriores que son: gruesos, ligeros y grandes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).

                     Los planetas se forman igual que las estrellas, pero al ser menor su masa, por lo tanto es menor su temperatura, y no llega a fusionar el H, por lo que, al finalizar la acreción gravitatoria el planeta comienza a enfriarse y se solidifica el exterior, conservando su calor en el núcleo gracias al manto y la corteza que les rodean que les sirven de aislante.

                           Al formarse el sol produjo un viento solar que arrastró todos los fragmentos de masa que quedaron sueltos prudiciendo unos impactos de ellos contra los planetas, satelites, etc. Esto explica los cráteres, el eje de rotación de la Tierra inclinado en 21º, que Venus rote en sentido inverso a los demás planetas, etc. En el caso de la Tierra estos impactos enrriquecieron el planeta en agua, C, N, O, los cuales son elementos esenciales para la existencia de los seres vivos.                                     

                         En la Tierra, este calor que contiene el núcleo, de 6000 º C, fluye hacia la superfie y es el responsable de la dinámica terrestre (cordilleras, montañas,...) y de los fenómenos naturales (sismos, tsunami, erupción volcánica,...).