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Teoria quimiosintetica.

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Teoria quimiosintetica.

  1. 1. UNVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO. COLEGIO DE CINCIAS Y HUMANIDADES PLANTEL ORIENTE. ACTIVIDAD EXPERIMENTAL TEORIA QUIMIOSINTETICA. BIOLOGIA II. LUZ DEL CARMEN SALAZAR.EQUIPO 1.- Alarcón Torres María Félix.- Barrera Gómez Gabriel Eduardo.- Ponce Peral Leonardo.- Valdez Alonso Víctor Uriel.- Vásquez Fernández Saúl.
  2. 2. UNIDAD I. ¿CÓMO SE EXPLICA LA EVOLUCION Y DIVERSIDAD DE LOS SISTEMAS VIVOS?PRENDIZAJES: Aplica habilidades, actitudes y valores al llevar a cabo actividades documentales, experimentales y/o de campo, que contribuyan a la comprensión del origen, evolución y diversidad de los sistemas vivos. Explica distintas teorías sobre el origen de los sistemas vivos considerando el contexto social y la etapa histórica en que se formularon. Explica los planteamientos que fundamentan el origen de los sistemasvivos como un proceso de evolución química.INTRODUCCION. TEORIA QUIMIOSINTETICA.En un principio el universo se formó como la tierra o todo el sistema solar, de laGran Explosión, en caso de dudas, vea la sección anterior; en una etapa deconsolidación de nuestro sol y la tierra se forma de los polvos cósmicos querodeaban al protosol, que se transformaba en un sol verdadero y en susrespectivos planetas. La fuerza gravitatoria que pudo unir al polvo cósmico, hizoque la temperatura interna se elevara. Del interior del protoplaneta, se desprendiólo que se ha considerado la atmósfera primaria, que se desprende por falta de unequilibrio entre la fuerza gravitacional y la dinámica molecular de suscomponentes, conocida como las fuerzas termodinámicas. Al enfriarse, disminuyela dinámica de los gases que se desprenden, esto unido a la fuerza gravitacionaldel planeta, se forma la atmósfera secundaria, de la cual todos están de acuerdoen que era reductora, aunque se dan diversos componentes y proporciones. Ennuestro caso estaremos de acuerdo con Miller, que dice que contenía CH4, NH3,H2O y H2.No fue hasta el año de 1953 que esta teoría se puso en práctica por elnorteamericano Stanley Miller, de la universidad de Chicago. El experimentoconsistía en encerrar una mezcla de: Metano, Hidrógeno, Amoniaco, y vapor deagua, con los que formaron la sopa primigenia, en una esfera de vidrio; paralograrlo, los gases eran sometidos a una serie de fuertes descargas eléctricas quesimulaban los relámpagos. Al final del experimento en las paredes del globo seconcentraban unas sustancias orgánicas; en donde encontró muchos compuestosorgánicos de entre los que destacaban algunos aminoácidos yazucares. Loanterior hace suponer que al bajar la temperatura, se formaron depósitos de aguay una tierra, sin su capa de oxigeno, sin la posibilidad de transformarse en elprotector ozono, permitía en paso de ondas de alta energía, posibilitando la
  3. 3. reacción entre los componentes de la atmósfera secundaria. Al formarse algunosaminoácidos y azucares, estos podrían formar sus respectivos polímeros:proteínas y polisacáridos.Oparin postuló que en las condiciones de la Tierra primitiva se formaron moléculasorgánicas a partir de los gases atmosféricos que se irían acumulando en los mareso lagos de la Tierra; posteriormente, en esas condiciones (sin oxígeno libre),tenderían a persistir. Estos se depositaron junto con el agua, formando solucionesde concentraciones diferenciales, en diversos embalses, en un punto determinadocuando la concentración fue la adecuada, tanto de proteínas como decarbohidratos, junto con el pH correcto, se pudieron dar las condiciones queserequieren para formas los COACERVADOS. Estos son una de las formas queadquirieron losprotobontes; Que al ir evolucionando, pudieron formar posteriormente loseubiontes.La energía necesaria para desintegrar (en su caso ionizar o generar radicaleslibres de gran reactividad), las moléculas de estos gases y volver a integrarlas enmoléculas más complejas, estaba presente en el calor, los relámpagos, loselementos radiactivos y la radiación de alta energía del Sol. Un experimentointeresante de laboratorio demostró que si se tiene formol en reposo a unatemperatura templada con agua calcárea, seis moléculas del mismo, al cabo deltiempo, se transforman en una molécula más grande de azúcar.Aún faltaba la organización de las mismas para el acercamiento a la categoría de"seres vivos". Por lo tanto, en las aguas del antiguo océano o en las lagunasterrestres, en las moléculas los átomos activados por las energías existentes, sefueron uniendo originando moléculas de mayor tamaño y otro tipo de moléculasnitrogenadas (púricas o pirimídicas). Al concentrarse algunas moléculas, por laevaporación del solvente (agua), habrían actuado sobre ellas fuerzas químicas, lasmismas que actúan sobre las moléculas orgánicas hoy en día; con ello, sepudieron polimerizar, dando origen a moléculas cada vez mayores; comopolimerizar a los monómeros de la macro-moléculas, dando origen a las macro-moléculas.La asociación de las primeras moléculas elementales, dieron lugar con el tiempo ala formación de moléculas de elevado peso molecular y más complejas en lasaguas tibias del océano primitivo de nuestro planeta. Un paso decisivo fue laformación de las proteínas, sustancias que proceden de los aminoácidos, deprimera importancia en todo el material vivo. Los últimos estudios sobre la químicade las proteínas descubren que, en una época remota de la tierra, en su capaacuosa, se formaron sustancias proteinoides. Estas "proteínas primitivas" no eraniguales a las que existen hoy en día.Estos agregados plurimoleculares fueron progresivamente capaces deintercambiar materia y energía con el ambiente. En estas estructuras coloidales a
  4. 4. las que Oparin llamó coacervados- (en cuyo interior podían optimizarse ciertasreacciones) se habría desarrollado un metabolismo sencillo, punto de partida detodo el mundo viviente, los protobiontes.Los COACERVADOS, son mezclas de coloides compleja, muy estudiadas que seusaron como modelos bioquímicos, que originalmente fueron propuestos por B. deJong, como modelo de citoplasma. Oparin más adelante los estudiará con mayordetenimiento, junto con suscolaboradores los proponen como modelo de evoluciónprebiótica. Demostraron que los COACERVADOS intercambian materia y energía;además que, en presencia de enzimas adecuadas, en el interior de las estructurasocurren diversas reacciones químicas, que en algunos casos han llegado hasta lapolimerización. Como la formación de poliadenina a partir de adenina; almidón apartir de glucosa 1-fosfato; que contribuyen a aumentar el tamaño de losCOACERVADOS. Y algunas reacciones de oxidación y reducción en presencia dela luz. En la época más reciente de la vida de Oparin, entre los miembros de suequipo, a las estructuras que podían ser “antecedentes prebióticas” de laevolución, las llamaron: Protobiontes.Con estos sistemas se pasó a una nueva etapa, la de evolución prebiológica.Los sistemas constituyen un nuevo nivel de organización en el proceso del origende la vida, lo que implica el establecimiento de nuevas leyes. En los sistemasquímicos modernos, ya sea en el laboratorio o en el organismo vivo, las moléculasy los agregados más estables tienden a sobrevivir, y los menos estables sontransitorios. De igual modo, dado que los sistemas presentaban heterogeneidad,los agregados que tenían mayor estabilidad química en las condicionesprevalecientes en la Tierra primitiva habrían tendido a sobrevivir.Desde una perspectiva bioquímica, tres características distinguen a las célulasvivas de otros sistemas químicos:La capacidad para duplicarse generación tras generación; La presencia deenzimas, las proteínas complejas que son esenciales para las reaccionesquímicas de las que depende la vida, yUna membrana que separa a la célula del ambiente circundante y le permitemantener una identidad química distinta.
  5. 5. Posteriormente, estas moléculas autorreplicantes se habrían introducido dentro decompartimientos. Uno de los mayores interrogantes que permanece abierto escómo se produjo el pasaje de la química prebiótica a la aparición de la vida. Hastael día de hoy los científicos no han podido transformar en el laboratorio la materiano viva en una célula funcional.La uniformidad que subyace a la vida en la Tierra; notablemente, todos losorganismos comparten un mecanismo de transmisión genética comúnbasado en elDNA, sugiere que toda la vida actual desciende de un únicoancestro y, aunque, nosería imposible que hubieran existido otras formas devida que se extinguieron sindejar rastros, no existen evidencias de ellas, nisiquiera por un breve período. O,sobreviven sin que las consideremos comoSeres Vivos. Concretamente el caso delos virus, en particular los retrovirus.La energía que produjeron las primeras moléculas orgánicas provino de unavariedad de fuentes existentes en la Tierra primitiva y en su atmósfera: calor,radiaciones ultravioletas y perturbaciones eléctricas. Cuando aparecieron lasprimeras células primitivas, o estructuras semejantes a células, requirieron unaporte continuo de energía para mantenerse, crecer y reproducirse. El modo comoestas células obtuvieron la energía actualmente es objeto de una discusión vivaz.OBJETIVOS: Revisara las teorías modernas del origen de la vida. Aceptar la posibilidad de que el experimento de Miller explica un paso en la hipótesis de la evolución química; O, Teoría Quimiosintética del origen de los seres vivos. Obtener los COACERVADOS, a partir de compuestos más simples. Definir a los COACERVADOS como una de las estructuras que propone la Teoría Quimiosintética, para explicar el origen de los seres vivos. Identificara a los COACERVADOS.DISEÑO EXPERIMENTAL.MATERIAL: Dos vasos de precipitado, de Dos piezas de papel filtro. 500 ml Una reja de asbesto. 8 tubos de ensayo. Una gradilla. Grenetina y goma arábiga. Dos pipetas de 10 ml Dos vasos de precipitado, de Dos embudos. 250 ml Mechero. Un gotero. Dos soportes con anillo y Un agitador. rejilla. Microscopio óptico 4X a 10X. Una probeta de 200 0 250 ml
  6. 6. Tres portaobjetos. 3 Paño limpio y seco. cubreobjetos. Papel suave para limpiar. Un tubo capilarPROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. 1) Seleccione uno de los casos y prepare las soluciones correspondientes.Use en cada caso, se preparan las siguientes:Caso: Volumen de agua: SOLUCION “A” SOLUCION “B” 0.8 g. de goma 120 mililitros, para cada I 0.8 g. de grenetina. arábiga. solución. 100 mililitros, para cada 0.7 g. de goma II solución. 0.7 g. de grenetina. arábiga.Una vez seleccionado el caso: 2) En sus respectivos vasos de precipitado de 250 ml, ponga a calentar, hasta hervir el volumen de agua indicado. 3) Cuando esté hirviendo, agregar poco a poco, sin que se pegue o haga“bolitas”, a cada una de ellas la cantidad de soluto indicado. 4) Agitar hasta dilución total, pase sus soluciones a otros vasos limpios; seusarán para revisar sólidos sobrantes, en su caso filtrar. 5) Si traspasa se evita la filtración en un 70% de los casos. 6) Prepare las siguientes mezclas en tubos numerados: MEZCLA “A” + “B” + # Solución “A” Solución “B”tubo 1 9 ml 1 ml 2 8 ml 2 ml Agregar gota a gota. 3 7 ml 3 ml HCL0.1 N. 4 6 ml 4 ml. 5 5 ml 5 ml. 6 4 ml 6 ml. 7 3 ml 7 ml 8 2 ml 8 ml 7) Al concluir la preparación de las mezclas del 1 a la 8 de las soluciones, déjelas en reposo. El siguiente procedimiento será repetitivo, para cada muestra.
  7. 7. 8) Se toma el tubo que se ha seleccionado, se le agrega una gota de ácidoclorhídrico al 0.1 N, se forma una turbidez, se agita, vea si la turbidezpermanece o desaparece; en caso de que desaparezca, repita el agregarotra gota de ácido y su agitación, hasta que la turbidez sea permanente. 9) Tome una muestra de la mezcla turbia, con un tubo capilar, póngala en unportaobjetos. 10) Observe al microscopio con el objetivo Seco Débil. De 4X a 10X; sincubre objetos.Las muestras son mejores cuando se acaban de formar. La rapidez es la clave. 11) En caso de tenerdudas sobre lo que está viendo, agregue unas gotas de azul de metileno. Para pH.***Los pasos 8, 9 y 10; se debe repetir con cada muestra; con la descripción de loque se tenía antes de ajustar el pH; antes de observar al microscopio agite lamezcla del porta objetos.RESULTADOS:CONCLUSION:BIBLIOGRAFIA.

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