Niveles de Organización Biológica
Niveles Abióticos (No Vivos)
- Recursos del medio: CO2, H2O, N2, CH4
- Pequeños precursores: Bases nitrogenadas, aminoácidos
- Monómeros: Nucleótidos, péptidos
- Macromoléculas (polímeros): Ácidos nucleicos, proteínas
- Asociaciones supramoleculares: Complejos enzimáticos, membrana
- Virus
Niveles Bióticos (Vivos)
- Células procariotas y eucariotas
- Tejidos: Muscular, conjuntivo
- Órganos: Corazón
- Aparatos: Digestivo
- Sistemas: Muscular, neuronal
- Organismos (individuos)
- Poblaciones (distintas especies)
- Comunidades
- Ecosistemas
- Biomas: Desierto, sabana, taiga
- Biosfera
Biomoléculas
Son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Son la unión de bioelementos.
Clasificación (según su naturaleza química)
Biomoléculas Simples
Formadas por un solo elemento químico. Gases: O2, N2
Biomoléculas Compuestas
Inorgánicas
Agua, CO2 y sales minerales (NaCl, CaCO3)
Orgánicas o Principios Inmediatos
- Glúcidos (glucosa, glucógeno)
- Lípidos (triglicéridos, colesterol)
- Proteínas (aminoácidos)
- Ácidos nucleicos (ADN, ARN)
Bioelementos
Elementos químicos que constituyen los seres vivos.
Clasificación (según su abundancia)
Bioelementos Primarios
Constituyen el 96,2% de la materia viva. Indispensables para la formación de biomoléculas o principios inmediatos. Abundantes en las capas externas de la atmósfera. Se disuelven fácilmente en agua.
- O (65%)
- C (18%)
- H (10%)
- N (3%)
- P (1,1%)
- S (0,25%)
CHO: glúcidos y lípidos
CHONS: proteínas
CHONP: ácidos nucleicos
Bioelementos Secundarios
Indispensables
Necesarios para el correcto funcionamiento y desarrollo de un organismo. Desde la buena salud hasta la capacidad de reproducirse, aunque sean en cantidades pequeñas.
- Ca (1,9%)
- Na (0,15%)
- K (0,35%)
- Mg (0,05%)
- Cl (0,15%)
- Fe
- Si
- Cu
- Mn
- B
- F
- I
+ Trazas inferiores al 0,05%
Variables
En distintas proporciones a lo largo de la vida (infancia) o están en unos seres sí y en otros no: Pb, Br, Zn, Ti, V
Clasificación (según la función)
Elementos estructurales o plásticos:
CHONS
Elementos esqueléticos:
Ca, Mg, P, F
Elementos energéticos:
C, H, O, P. Forman moléculas que almacenan energía en forma de enlace químico que, cuando se rompe, libera más energía.
Elementos catalíticos:
Fe, Co, Cu, I, Mn, Zn
Elementos osmóticos y electrolíticos:
Na+, K+, Cl–
El Agua
Biomolécula más abundante en la materia viva (70-90% del peso total del cuerpo). Variabilidad en la proporción según la edad y los tejidos. El recién nacido supera el 90% y el adulto el 63%. Las medusas hasta el 99%.
Formas en las que se encuentra el agua en la materia viva
Agua circulante
Sangre y savia. Ayuda al transporte de nutrientes y facilita la excreción de productos de deshecho. Ayuda a mantener la forma de las células y vasos por los que circula. Supone el 8% del peso corporal.
Agua intersticial
Entre las células, a veces fuertemente adherida a la sustancia intracelular (tejido conjuntivo). Se encuentra en los espacios intercelulares. Ayuda al transporte de los productos metabólicos desde unas células a otras. Supone el 15% del peso corporal.
Agua intracelular
En el citosol y en el interior de los orgánulos celulares. Ayuda a la circulación de productos del metabolismo celular y a su transporte hasta el exterior de las células. 40% del peso corporal.
Propiedades físicas del agua
Propiedades disolventes
El agua es el disolvente universal por su polaridad. Las atracciones electrostáticas entre moléculas polares del agua son mayores que aquellos entre aniones y cationes. Los aniones se hidratan en solución acuosa. Estas sustancias son hidrofílicas. El agua tiene capacidad electrostática rodeando a los iones de cualquier sustancia. Rodea al ión y deja de comportarse como tal. Los dipolos rodean a los iones del tipo contrario. Se llaman moléculas polares porque están polarizadas. Las moléculas apolares o hidrofóbicas se juntan entre ellas para no tocar el agua (lípidos). Los enlaces entre las moléculas son muy débiles y se rompen y juntan continuamente.
Elevado calor específico
El calor específico es el calor necesario para elevar la temperatura de una sustancia. Para elevar la temperatura de 1 litro de agua es muy alto porque, al absorber el calor, el cuerpo se dilata separándose las moléculas de agua. Entre 0º y 100º se absorbe temperatura.
Elevado calor de vaporización
Debido a que para pasar del estado líquido al gaseoso hay que romper los puentes de hidrógeno. Los puentes de hidrógeno atraen a las moléculas de agua entre sí.
Mayor densidad en estado líquido que en estado sólido
Explica que el hielo forma una capa superficial termoaislante que permite la vida en ríos, mares y lagos.
Elevada fuerza de cohesión
Entre sus moléculas debido a los puentes de hidrógeno. Líquido idóneo para dar volumen a las células.
Elevada tensión superficial
Su superficie opone gran resistencia a romperse. Muchos organismos viven asociados a una película superficial.
Elevada constante dieléctrica
Por tener moléculas dipolares, el agua es un medio disolvente de compuestos iónicos y de compuestos covalentes polares (glúcidos). Las moléculas polares del agua se disponen alrededor de los grupos polares del soluto, desdoblándolos en iones y cationes que quedan así rodeados por moléculas de agua. Este fenómeno se denomina “solvatación iónica”. Esta capacidad disolvente del agua y su abundancia natural explica que sea un medio de transporte y el medio donde se realizan todas las reacciones químicas del organismo.
Bajo grado de ionización
Sólo una molécula de agua de cada 500 millones se encuentra ionizada.
H2O ↔ H3O+ + OH–
La concentración de iones hidronio (H3O+) e iones hidroxilo (OH–) es muy baja (10-7 moles por litro).
Producto Iónico del Agua
H2O + H2O ↔ H3O+ + OH–
K = [H3O+] [OH–] / [H2O] [H2O]
k: constante de equilibrio
H3O+ ↔ H+
Kw = [H3O+] [OH–] = [H+] [OH–] = 10-14
Constante del Producto Iónico del Agua
[H+] = [OH–] = 10-7
pH
Definición de pH: logaritmo decimal de la concentración molar de iones hidrógeno, hidrogeniones o iones hidronio, con el signo cambiado.
pH = -log [H+] = log 1/[H+]
0 ≤ pH ≤ 14
Definición de pOH: logaritmo decimal de la concentración molar de iones hidroxilo, con el signo cambiado.
pOH = -log [OH–]
pH + pOH = 14
Clasificación de las disoluciones en función del pH
- Ácidas: pH < 7
- Básicas: pH > 7
- Neutras: pH = 7
Importancia Biológica del Agua
Propiedades disolventes
Permiten que el agua actúe como medio de transporte para solutos polares. Ej: eliminación de deshechos metabólicos como urea y amonio en orina. Transporte vía sanguínea y linfática.
Flujo de transpiración
La columna continua de agua puede subir por el xilema de los vegetales a causa de la cohesión entre las moléculas de agua y la adhesión entre el agua y las paredes de los vasos del xilema.
Movilidad molecular
La naturaleza bastante débil de los puentes de hidrógeno significa que las moléculas de agua se pueden mover fácilmente entre sí; esto permite que tenga lugar la ósmosis (vital para la captación y movimiento del agua).
Expansión de congelación
Como el hielo flota, se forma en la superficie de charcas y lagos, aislando, por tanto, a los organismos del agua por debajo de él y permite que el hielo se descongele rápidamente cuando suben las temperaturas. Los cambios de densidad también mantienen la circulación en grandes masas de agua, favoreciendo el movimiento de nutrientes.
Funciones metabólicas
El agua se emplea directamente:
- Como reactivo en la fotosíntesis.
- Para hidrolizar macromoléculas en subunidades, en la digestión.
- Es el lugar donde tienen lugar todas las reacciones químicas.
Volatilidad / estabilidad
Está equilibrada con las temperaturas de la tierra, de forma que se mantiene un ciclo acuoso de evaporación, transpiración y precipitación.
Función de soporte
Las fuerzas cohesivas entre moléculas de agua suponen que ésta no se comprime fácilmente y por eso es un excelente medio de soporte. Entre los ejemplos biológicos se incluyen el esqueleto hidrostático de la lombriz de tierra; la presión de turgencia; líquido amniótico y como medio general de soporte.
Propiedades lubricantes
Las propiedades cohesivas y adhesivas del agua suponen que ésta es viscosa, convirtiéndola en un útil lubricante de sistemas biológicos. Ej: líquido sinovial, líquido pleural, mucus.
Termorregulación
El elevado calor específico del agua supone que los cuerpos compuestos en gran parte de agua son muy termoestables y menos propensos al daño por calor con los cambios en las temperaturas ambientales. El elevado calor latente de vaporización del agua supone que un cuerpo puede enfriarse mucho con una mínima pérdida de agua.
Transparencia
El agua permite el paso de luz visible: la fotosíntesis es posible en entornos acuáticos relativamente profundos.
Funciones del Agua en los Seres Vivos
Disolvente de sustancias
Básica para la vida, ya que prácticamente todas las reacciones biológicas tienen lugar en el estado líquido del medio acuoso.
Bioquímica
Interviene en muchas reacciones como la hidrólisis que se da durante la digestión de los alimentos, como fuente de hidrógeno en la fotosíntesis.
Transportador
De las sustancias desde el exterior al interior del organismo y en el propio organismo, con gran trabajo como la ascensión de la savia bruta en los árboles.
Estructural
El volumen y la forma de las células que carecen de membrana rígida se mantienen gracias a la presión que ejerce el agua interna. Al perder agua, las células pierden turgencia natural, se arrugan y pueden romperse.
Mecánica amortiguadora
En vertebrados, poseen articulaciones con bolsas de líquido sinovial que evitan el roce entre huesos.
Termorreguladora
Se debe a su calor específico y a su elevado calor de evaporación. Ej: los animales, al sudar, expulsan agua que, para evaporarse, toma calor del cuerpo y éste se enfría.
Movilidad molecular
Las moléculas de agua se pueden mover fácilmente entre sí para que tenga lugar la ósmosis.
Volatilidad / estabilidad
El agua está equilibrada con la temperatura de la tierra, de forma que se mantiene un ciclo acuoso de vaporización, transpiración y precipitación.
Disoluciones Verdaderas
Mezcla de sustancias homogéneas (se reparten por igual) donde las partículas son iones o moléculas aisladas de pequeño peso molecular o de tamaño menor a 5 nm y que no sedimentan. Son invisibles. Sus partículas no son absorbentes.
Líquido = disolvente (es la fase dispersante)
Sustancia = soluto (es la fase dispersa)
Los fluidos orgánicos son a la vez dispersiones verdaderas y coloidales.
Propiedades
Difusión
Repartición homogénea de las partículas de un fluido en el seno de otro al ponerlos en contacto. En líquidos y gases. Se debe al constante movimiento de las partículas.
Ósmosis
El paso de sustancias a través de una membrana semipermeable. Permite el paso del disolvente entre dos soluciones de diferente concentración. Pasa de la más diluida a la más concentrada.
- Si el medio externo es más hipotónico (menos concentrado), la célula se hinchará: turgencia.
- Si el medio externo es isotónico (tiene la misma concentración), la célula no se deforma.
- Si el medio externo es más hipertónico (más concentrado), la célula perderá agua y se arrugará: plasmólisis.
El agua de mar está más concentrada que el medio interno, por lo que provoca en éste la pérdida de agua y lo deshidrata.
Estabilidad del grado de acidez o pH
Los seres vivos mantienen constante el pH de su medio interno, 7,2 pH. Los sistemas de estabilización se basan en las propiedades de las sales inorgánicas. Predomina unas sobre otras, en cascada. El pH es el logaritmo decimal de la concentración molar de iones hidronio, con el signo cambiado.
pH = -log [H3O+] = log 1/[H3O+]
Sistemas tampón o amortiguadores
Gracias a ellos, el organismo mantiene su pH. Intentan contrarrestar los excesos o defectos de acidez. Actúan en cascada.
Sistema tampón fosfato
Mantiene constante el pH interno celular en 7,2 y está interrelacionado con los fosfatos orgánicos como el ATP.
H2O + H2PO4– ↔ HPO42- + H3O+
(Acidifica)
Sistema tampón proteínico
Tiene muchos grupos ionizables. Hemoglobina.
NH2 – CH – COOH
Aminoácido
Sistema tampón bicarbonato
El bicarbonato es muy inestable y se descompone en CO2 y H2O. Ante una acidosis en sangre, el bicarbonato se une al exceso de H+.
H+ + HCO3– ↔ H2CO3 ↔ CO2 + H2O
(Neutraliza)
Dispersión Coloidal
Mezcla en la que las partículas no sedimentan pero son de mayor tamaño y de mayor peso molecular, de 5-200 nm, que no se ven pero reflejan y refractan la luz que incide sobre ellas. Son translúcidas.
Efecto Tyndall
Si una dispersión coloidal se ilumina lateralmente y sobre fondo oscuro, se observa cierta opalescencia provocada por la reflexión de los rayos luminosos.
Tipos
Sol
Aspecto líquido. Se produce cuando la fase dispersa es un sólido y la dispersante un líquido. Es la forma normal de la sangre y del citoplasma celular. Clara de huevo.
Gel
O estado semisólido: la fase dispersa es un líquido y la dispersante un conjunto de fibras entrelazadas entre las cuales quedan retenidas por capilaridad e hidratación las moléculas del líquido. Aspecto semipastoso, gelatinoso o de sólido vítreo. Pueden formar geles las gomas y pectinas vegetales, ectoplasma de la célula. Las sustancias transportadas son tantas y tan grandes que es mayor el volumen de las sustancias transportadas que el de agua. El núcleo es un gel y la cromatina (fibras de ADN) es un sol.
Atendiendo a la fase dispersa
Macromoléculas
Moléculas de peso molecular superior a 10000.
Micelas
Partículas resultantes de la agrupación de cientos o miles de moléculas pequeñas.
Según el estado físico de la fase dispersa
Suspensiones coloidales
Cuando las partículas dispersas son sólidas.
Emulsiones coloidales
Cuando las partículas son micelas procedentes de un líquido invisible con la fase dispersante.
Según la afinidad entre las partículas de la fase dispersa y dispersante
Coloides liófilos
Moléculas de la fase dispersa se rodean de una nube de moléculas de la fase dispersante.
Coloides liófobos
Cuando no existe afinidad o aparece repulsión de moléculas.
Cuando la fase dispersante es el agua
Coloides hidrófilos
Proteínas y glúcidos.
Coloides hidrófobos
Micelas de grasa o metálicas. Oro y hierro coloidales.
Propiedades de las dispersiones coloidales
Elevada viscosidad
La viscosidad es la resistencia interna que presenta un líquido al movimiento relativo de sus moléculas. Las dispersiones coloidales son muy viscosas por el gran tamaño de sus moléculas. La viscosidad aumenta si pasa de sol a gel. En el citosol se establece un mecanismo de regulación de este proceso según interese un mayor hidrodinamismo o estabilidad del medio interno.
Elevado poder de absorción
La absorción es la atracción que ejerce la superficie de un sólido sobre las moléculas de un líquido o de un gas. La misma sustancia ejerce mayor absorción si se encuentra finamente dividida. En la fase dispersa, las macromoléculas atraen a las micromoléculas. Tenderá a formar moléculas de mayor tamaño.
Efecto Tyndall
Las dispersiones coloidales y verdaderas resultan transparentes. Si se iluminan sobre fondo oscuro, se ve opalescencia por la reflexión de los rayos luminosos.
Movimiento browniano
Las partículas están en continua pulsación. Por la masa se atraen y por la carga se repelen.
Sedimentación
Las dispersiones coloidales son estables en condiciones normales, pero si se someten a campos gravitatorios, se puede conseguir que sedimenten partículas. Se usa en ultracentrífugas.
Diálisis
Se separan partículas dispersas de elevado peso molecular (coloides) de las de bajo peso (cristaloides) aprovechando una membrana semipermeable. Ej: el celofán.
Electroforesis
Transporte de partículas coloidales debido a la acción de un campo eléctrico. Someter a una disolución a cargas eléctricas de diferente signo. Corriente continua y no es necesario una elevada intensidad. Las partículas se orientan en función de su propia carga. Las proteínas son polares: la velocidad de una proteína depende del tamaño de sus moléculas y del número de cargas eléctricas que posea.
Estado Sólido de la Materia Viva
La presentan las sustancias que constituyen elementos esqueléticos y de protección como huesos, pelo, plumas, tronco de árboles.
Inorgánicas
CaCO3 y el fosfato cálcico constituyen los huesos.
Orgánicas
Las producidas por células, con distintas funciones. Tienen función de reserva y protección. Colágeno, almidón (reserva), celulosa, queratina, depósitos de sebo en animales.
Estado Gaseoso de la Materia Viva
Se distinguen gases que intervienen en el metabolismo como el O2 (energía) y CO2 (deshecho) y los inertes como el N2 que no interviene en el metabolismo pero los seres acuáticos lo utilizan para flotar. Algunos seres vivos como los peces toman gases disueltos en el agua.
Sales Minerales
Se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas:
Precipitadas
Insolubles en agua. Constituyen estructuras sólidas, insolubles, con función esquelética. Ej: CaCO3 de las conchas de los moluscos.
Disueltas
Dan lugar a aniones (Cl–, SO42-, PO43-, CO32-, HCO3–, NO3–) y cationes (Na+, K+, Ca2+, Hg2+). Estos iones mantienen un grado de salinidad constante dentro del organismo y ayudan a mantener constante su pH.
Asociadas a moléculas orgánicas
Suelen encontrarse junto a proteínas (fosfoproteínas, fosfolípidos).
Principales funciones de las sales minerales
- Forman estructuras esqueléticas.
- Estabilizan dispersiones coloidales.
- Mantienen un grado de salinidad en el medio interno.
- Constituyen soluciones amortiguadoras.
- Acciones específicas:
- Fe2+: sintetizan la hemoglobina.
- Yodo: hormona tiroidea.
- Mg2+: clorofila.
Evidencias del Proceso Evolutivo
Hay varias evidencias de los primeros organismos vivos: fósiles bacterianos de hace 2300 millones de años. Aparición de una atmósfera oxidante hace 1600 millones de años. 3800 millones de años. Primeras rocas de óxido ferroso y luego de óxido férrico. Fósiles de células eucariotas de hace 1500 millones de años. Fósiles de animales de hace 700 millones de años. Se elaboraron otras teorías alternativas, como la de la panspermia, que atribuye el comienzo de la vida sobre la tierra a la llegada, procedente del espacio, de moléculas orgánicas o incluso de esporas de microorganismos.
El Origen de la Vida
Todos los planetas vienen del sol. El sol es básicamente hidrógeno, por lo que los planetas vienen del hidrógeno. Son planetoides enfriados. Las masas y distancias entre planetas tienen un orden lógico, sea por planetoides o por materia densa enfriada.
La atmósfera terrestre, hace más de 4500 millones de años, era reductora y estaba compuesta por H2, NH3, CH4 y vapor de agua.
Estos compuestos reaccionaron entre sí, originando moléculas orgánicas sencillas que se acumularon en los mares primitivos: monosacáridos, aminoácidos y bases nitrogenadas. La energía necesaria se consiguió gracias a las descargas eléctricas producidas en las grandes tormentas que ocurrían, a las radiaciones ultravioletas que llegaban del espacio con gran intensidad y la energía procedente de la constante actividad volcánica.
La parte externa del planeta se enfría y hace que empiece a hacerse sólido y aparece la corteza. La escoria está formada por SIAL (silicatos alumínicos) y SIMA (silicatos magnésicos). La corteza terrestre es la escoria sobre lava fundida.
Entre las grietas de la escoria seguía habiendo magma. El volcán lanza N2, H2 y CH4 que se oxida, NH3, S precipitado en SH2 (hidruro de azufre) y vapor de agua. La atmósfera primitiva era ácida (pH corrosivo).
La salida de gases contribuye al enfriamiento de la corteza. Se forman nubes de 300 km de ancho. De 700-800º pasa a 400º.
Cuando aumenta la proporción de vapor de agua, las nubes se enfrían y aparece la lluvia que reacciona con los gases formando HNO3, H2SO4, H2SO3. Es posible que los componentes reaccionen entre sí.
Cuando el agua reacciona con SH2 da ácido sulfúrico; con NH3, ácido nítrico.
Los componentes son iones inestables con capas eléctricas.
Uno de los primeros componentes es el ácido cianhídrico. Como hay vapor de agua, se une con el O2 del agua y forma el formaldehído o formol. El formol se encontró en meteoritos. Algunos piensan que la materia inorgánica viene de los meteoritos. Se produjeron reacciones de condensación entre los monómeros biológicos que originaron los polímeros.
Fuego fatuo: acumulación de metano.
Estas reacciones debieron de tener lugar en zonas arcillosas, donde los monómeros podrían adsorberse y reaccionar entre sí, produciendo proteínas y ácidos nucleicos, primero ARN y después ADN. Estos ácidos nucleicos originarían la síntesis de las proteínas y podrían autoduplicarse.
Fuego fatuo: acumulación de metano.
Para poder constituir un ser vivo es necesario separar sus componentes del medio ambiente. Los compuestos anteriores se agruparon formando estructuras coloidales (coacervados), en cuyo interior se producirían reacciones químicas. Para ello, se necesitaría un aporte de moléculas del exterior, es decir, habría un intercambio de sustancias entre los coacervados y su entorno, por lo que el aislamiento no sería total.
Hipótesis de los Coacervados de Oparin
El primero en indicar la necesidad de una evolución química previa a la aparición de la vida hace 4500 millones de años. Dice que se forman glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos de materia inorgánica a orgánica sin necesidad de haber seres vivos. Se organiza aislando unos componentes de otros. Propuso los coacervados como precursores de los seres vivos (gotas microscópicas formadas por una envoltura de polímeros de membrana lipoproteica y un medio interno en el que podrían existir enzimas que quedarían aisladas del exterior).
Los coacervados poseían un metabolismo muy sencillo al disponer de moléculas catalíticas como enzimas, lo que les permitía crecer al captar moléculas del exterior -captan sustancias por la ley de acción de masa y por su membrana selectiva- es capaz de dividirse en dos ácidos nucleicos de doble cadena. Oparin logró obtener coacervados en el laboratorio y añadirles enzimas que procedían de otras células, consiguiendo que se biosintetizaran, que crecieran y que se dividieran.
La primera sustancia era de ARN de doble capa. Llama a las primeras células progenotas.
Oparin parte de la atmósfera reductora hasta los seres con vida.
Muchos coacervados se destruirían. Algunos podrían mantenerse estables y autoperpetuarse, dividiéndose en estructuras iguales. Se habría conseguido así el primer organismo vivo (progenota), origen de todas las células.
Los primeros organismos que aparecieron serían procariontes anaerobios y heterótrofos, que conseguían los nutrientes a partir de las moléculas orgánicas sintetizadas químicamente.
Posteriormente, algunos organismos fueron capaces de sintetizar sus propios nutrientes gracias a la energía obtenida de ciertas reacciones químicas exotérmicas.
Aparecieron así los organismos autótrofos quimiosintéticos. Luego aparecieron los seres autótrofos fotosintéticos, capaces de sintetizar las moléculas orgánicas que necesitaban de una forma mucho más efectiva al emplear la luz. Algunos de ellos desprendían oxígeno, por lo que la atmósfera se fue haciendo oxidante.
A partir de ese momento, aparecieron organismos aerobios, que, a diferencia de todos los anteriores, realizan un metabolismo mucho más rentable energéticamente.
Durante el transcurso de estos acontecimientos, algunos organismos se hicieron heterótrofos al no utilizar los nutrientes aportados por la síntesis prebiótica (que ya no se producía con las nuevas condiciones reinantes), sino los sintetizados por los seres autótrofos.
En este estado de la evolución de la vida se dio un paso importante: ciertos organismos protegieron su material genético en un compartimiento celular especial, el núcleo, lo que les hacía mucho más estables genéticamente. Aparecieron, pues, los seres eucariontes.
Posteriormente, surgieron organismos formados por varias o por muchas células (organismos pluricelulares), que son los que actualmente dominan la tierra.
A partir de 1953 se confirmaron los primeros pasos de Oparin. Es la hipótesis más probable pero no demostrada por no poder crear vida.
Teoría de la Endosimbiosis (Margulis y Sagan)
En las células procariotas, el ADN está en el núcleo, donde está la información. Tienen más ADN y ARN bicatenarios, por lo que aumentan su volumen y tamaño, y esto supone que los heterótrofos crecen.
Células procariotas se comen a otras procariotas. Margulis y Sagan dicen que, como hay comida abundante, seleccionan. Hay células procariotas llenas de células procariotas que se reparten las tareas (simbiosis).
Las células interiores benefician a la grande. La célula madre se divide en dos y las interiores se reproducen para que haya el mismo número en cada una. Se transmite el número de mitocondrias.
Miller y Urey (1953)
Intentaron confirmar la hipótesis de Oparin. Usaron un matraz con fuente de calor y circuito cerrado; un matraz donde están los electrodos y un condensador. Partieron de los gases originales que había dicho Oparin en el matraz. Calentaron agua y los gases suben (H2, NH3, CH4, SH2, vapor de agua). Colocaron electrodos conectados a una fuente eléctrica. Hicieron el vacío. Tiene un acodo o sifón para extraer muestras. El resultado fue moléculas orgánicas sencillas o gotitas coloidales o coacervados. La primera parte de la teoría de Oparin quedó demostrada: se creó materia orgánica a partir de inorgánica. No se demostró el paso de coacervados a progenota (célula procariota). Se consiguió formar todo tipo de compuestos. Se forman aminoácidos. En un medio con menos agua, forman hidrocarburos y ácidos grasos, ácidos nucleicos. Hay organismos aerobios y aparecen los anaerobios.
Fox y Oro
Llaman a los coacervados microesferas y a la primera célula “Prodionte”. Hicieron el mismo experimento que Oparin y obtuvieron más monómeros y surge la formación de éstos de sustancias orgánicas sobre la superficie terrestre y que fueron arrastradas al mar, formándose la “sopa o caldo primitivo”. Oparin denomina al caldo “mar primigeneo”; Fox, “charco”, y otros autores, “tierra mojada”.