Agradecemos a estas paginas de internet por dejar que copiemos y peguemos su informacion, muchas pero muchas gracias:
www.Wikipedia.es
www.Monografias.com
Encarta 2007
http://fai.unne.edu.ar/biologia/introduccion/origen.htm
http://www.elprisma.com/apuntes/biologia/origendelavida/
www.Planetacurioso.com
www.maslibertad.com
www.molwick.com
Gracias por su colaboracion
Transporte a traves de la Membrana
Transporte a través de la membrana celular La célula necesita este proceso porque es importante para esta expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes del líquido extracelular, gracias a la capacidad de la membrana celular que permite el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son:
Transporte pasivo o difusión
El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas de una sustancia a través de la membrana plasmática, durante el cual no hay gasto de energía que aporta la célula, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).
Difusión simple
Algunas sustancias pasan al interior o al exterior de las células a través de una membrana semipermeable, y se mueven dentro de éstas por Difusión simple, siendo un proceso físico basado en el movimiento al azar. La difusión es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una de menor concentración sin requerir gasto de energía. La difusión implica, no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la homogénea distribución de las mismas (y esto ocurre cuando las partículas que azarosamente vienen se equiparan con las que azarosamente van) sino también el homogéneo potencial químico del fluido, ya que de existir una membrana semipermeable que particione un fluido en dos de distinto potencial químico, se generará una presión osmótica desde el potencial químico mayor (p.e. solvente puro) hacia el menor (p.e. solvente y soluto) hasta que ambas particiones se equiparen o la presión hidrostática equilibre la presión osmótica.
Difusión facilitada
Es el movimiento de moléculas más grandes que no pueden pasar a través de la membrana plasmática y necesita ayuda de una proteína u otros mecanismos (endocitosis) para pasar al otro lado. También se llama difusión mediada por portador porque la sustancia transportada de esta manera no suele poder atravesar la membrana sin una proteína portadora específica que le ayude. Se diferencia de la difusión simple a través de conductos en que mientras que la magnitud de la difusión simple se incrementa de manera proporcional con la concentración de la sustancia que se difunde, en la difusión facilitada la magnitud de difusión se aproxima a un máximo (Vmax), al aumentar la concentración de la sustancia.
Filtración O Dialisis
La filtración o dialisis es el movimiento de agua y moléculas disueltas a través de la membrana debido a la presión hidrostática generada por el sistema cardiovascular. Dependiendo del tamaño de los poros de la membrana, sólo los solutos con un determinado tamaño pueden pasar a través de la membrana. Por ejemplo, los poros de la membrana de la cápsula de Bowman en los glomérulos renales, son muy pequeños, y sólo la albúmina, la más pequeña de las proteínas, tienen la capacidad de ser filtrada a través de ella. Por otra parte, los poros de las membranas de los hepatocitos son extremadamente grandes, por lo que una gran variedad de solutos pueden atravesarla.
Ósmosis
Artículo principal: Ósmosis
La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay mayor concentración a uno de menor para igualar concentraciones. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable. Se relaciona con el movimiento browniano.
Ósmosis en una célula animal
En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua.
En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis.
En un medio hipertónico, la célula elimina agua y se arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación.
Ósmosis en una célula vegetal
En un medio isotónico, existe un equilibrio dinámico.
En un medio hipotónico, la célula toma agua y sus vacuolas se llenan aumentando la presión de turgencia.
Turgencia: Fenómeno en la cual aumenta el agua en la vacuola, aumenta el volumen de la célula y la pared va a dar contención impidiendo que la célula se rompa.
En un medio hipertónico, la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo la plasmólisis
Plasmólisis: Se libera agua, disminuye el agua en la vacuola y disminuye el volumen celular. Se separa la Membrana Plasmática de la pared celular.
Transporte activo
Consiste en el transporte de sustancias en contra de un gradiente de concentración, para lo cual se requiere un gasto energético. En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana (F1F0). El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación. Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de los procariotas se encuentran de forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes.
Los sistemas de transporte activo están basados en permeasas específicas e inducibles. El modo en que se acopla la energía metabólica con el transporte del soluto aún no está dilucidado, pero en general se maneja la hipótesis de que las permeasas, una vez captado el sustrato con gran afinidad, experimentan un cambio conformacional dependiente de energía que les hace perder dicha afinidad, lo que supone la liberación de la sustancia al interior celular.
El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía. Comúnmente se observan tres tipos de transportadores:
Uniportadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana.
Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto.
Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H+).
Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio
Artículo principal: Bomba sodio-potasio
Se encuentra en todas las células del organismo, encargada de transportar los iones potasio que logran entrar a las células hacia el interior de éstas, dando una carga interior negativa y al mismo tiempo bombea iones sodio desde el interior hacia el exterior de la célula (axoplasma), sin embargo el número de iones Na + (con carga positiva) no sobrepasa al de iones con carga negativa dando por resultado una carga interna negativa. En caso particular de las neuronas en estado de reposo esta diferencia de cargas a ambos lados de la membrana se llama potencial de membrana o de reposo-descanso.
Transporte activo secundario o cotransporte
Es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular tales como los aminoácidos y la glucosa, cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana celular (Bomba Glucosa/Sodio ATPasa).
Bomba de calcio: Es una proteína de la membrana celular de todas las células eucariotas. Su función consiste en transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el exterior de la célula, gracias a la energía proporcionada por la hidrólisis de ATP, con la finalidad de mantener la baja concentración de Ca2+ en el citoplasma que es unas diez mil veces menor que en el medio externo, necesaria para el normal funcionamiento celular. Se sabe que las variaciones en la concentración intracelular del Ca2+ (segundo mensajero) se producen como respuesta a diversos estímulos y están involucradas en procesos como la contracción muscular, la expresión genética, la diferenciación celular, la secreción, y varias funciones de las neuronas. Dada la variedad de procesos metabólicos regulados por el Ca2+, un aumento de la concentración de Ca2+ en el citoplasma puede provocar un funcionamiento anormal de los mismos. Si el aumento de la concentración de Ca2+ en la fase acuosa del citoplasma se aproxima a un décimo de la del medio externo, el trastorno metabólico producido conduce a la muerte celular. El calcio es el mineral más abundante del organismo, además de cumplir múltiples funciones.
Transporte pasivo o difusión
El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas de una sustancia a través de la membrana plasmática, durante el cual no hay gasto de energía que aporta la célula, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).
Difusión simple
Algunas sustancias pasan al interior o al exterior de las células a través de una membrana semipermeable, y se mueven dentro de éstas por Difusión simple, siendo un proceso físico basado en el movimiento al azar. La difusión es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una de menor concentración sin requerir gasto de energía. La difusión implica, no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la homogénea distribución de las mismas (y esto ocurre cuando las partículas que azarosamente vienen se equiparan con las que azarosamente van) sino también el homogéneo potencial químico del fluido, ya que de existir una membrana semipermeable que particione un fluido en dos de distinto potencial químico, se generará una presión osmótica desde el potencial químico mayor (p.e. solvente puro) hacia el menor (p.e. solvente y soluto) hasta que ambas particiones se equiparen o la presión hidrostática equilibre la presión osmótica.
Difusión facilitada
Es el movimiento de moléculas más grandes que no pueden pasar a través de la membrana plasmática y necesita ayuda de una proteína u otros mecanismos (endocitosis) para pasar al otro lado. También se llama difusión mediada por portador porque la sustancia transportada de esta manera no suele poder atravesar la membrana sin una proteína portadora específica que le ayude. Se diferencia de la difusión simple a través de conductos en que mientras que la magnitud de la difusión simple se incrementa de manera proporcional con la concentración de la sustancia que se difunde, en la difusión facilitada la magnitud de difusión se aproxima a un máximo (Vmax), al aumentar la concentración de la sustancia.
Filtración O Dialisis
La filtración o dialisis es el movimiento de agua y moléculas disueltas a través de la membrana debido a la presión hidrostática generada por el sistema cardiovascular. Dependiendo del tamaño de los poros de la membrana, sólo los solutos con un determinado tamaño pueden pasar a través de la membrana. Por ejemplo, los poros de la membrana de la cápsula de Bowman en los glomérulos renales, son muy pequeños, y sólo la albúmina, la más pequeña de las proteínas, tienen la capacidad de ser filtrada a través de ella. Por otra parte, los poros de las membranas de los hepatocitos son extremadamente grandes, por lo que una gran variedad de solutos pueden atravesarla.
Ósmosis
Artículo principal: Ósmosis
La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay mayor concentración a uno de menor para igualar concentraciones. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable. Se relaciona con el movimiento browniano.
Ósmosis en una célula animal
En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua.
En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis.
En un medio hipertónico, la célula elimina agua y se arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación.
Ósmosis en una célula vegetal
En un medio isotónico, existe un equilibrio dinámico.
En un medio hipotónico, la célula toma agua y sus vacuolas se llenan aumentando la presión de turgencia.
Turgencia: Fenómeno en la cual aumenta el agua en la vacuola, aumenta el volumen de la célula y la pared va a dar contención impidiendo que la célula se rompa.
En un medio hipertónico, la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo la plasmólisis
Plasmólisis: Se libera agua, disminuye el agua en la vacuola y disminuye el volumen celular. Se separa la Membrana Plasmática de la pared celular.
Transporte activo
Consiste en el transporte de sustancias en contra de un gradiente de concentración, para lo cual se requiere un gasto energético. En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana (F1F0). El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación. Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de los procariotas se encuentran de forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes.
Los sistemas de transporte activo están basados en permeasas específicas e inducibles. El modo en que se acopla la energía metabólica con el transporte del soluto aún no está dilucidado, pero en general se maneja la hipótesis de que las permeasas, una vez captado el sustrato con gran afinidad, experimentan un cambio conformacional dependiente de energía que les hace perder dicha afinidad, lo que supone la liberación de la sustancia al interior celular.
El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía. Comúnmente se observan tres tipos de transportadores:
Uniportadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana.
Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto.
Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H+).
Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio
Artículo principal: Bomba sodio-potasio
Se encuentra en todas las células del organismo, encargada de transportar los iones potasio que logran entrar a las células hacia el interior de éstas, dando una carga interior negativa y al mismo tiempo bombea iones sodio desde el interior hacia el exterior de la célula (axoplasma), sin embargo el número de iones Na + (con carga positiva) no sobrepasa al de iones con carga negativa dando por resultado una carga interna negativa. En caso particular de las neuronas en estado de reposo esta diferencia de cargas a ambos lados de la membrana se llama potencial de membrana o de reposo-descanso.
Transporte activo secundario o cotransporte
Es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular tales como los aminoácidos y la glucosa, cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana celular (Bomba Glucosa/Sodio ATPasa).
Bomba de calcio: Es una proteína de la membrana celular de todas las células eucariotas. Su función consiste en transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el exterior de la célula, gracias a la energía proporcionada por la hidrólisis de ATP, con la finalidad de mantener la baja concentración de Ca2+ en el citoplasma que es unas diez mil veces menor que en el medio externo, necesaria para el normal funcionamiento celular. Se sabe que las variaciones en la concentración intracelular del Ca2+ (segundo mensajero) se producen como respuesta a diversos estímulos y están involucradas en procesos como la contracción muscular, la expresión genética, la diferenciación celular, la secreción, y varias funciones de las neuronas. Dada la variedad de procesos metabólicos regulados por el Ca2+, un aumento de la concentración de Ca2+ en el citoplasma puede provocar un funcionamiento anormal de los mismos. Si el aumento de la concentración de Ca2+ en la fase acuosa del citoplasma se aproxima a un décimo de la del medio externo, el trastorno metabólico producido conduce a la muerte celular. El calcio es el mineral más abundante del organismo, además de cumplir múltiples funciones.
La membrana celular y su funcion
Las membranas celulares
Para llevar a cabo las reacciones químicas necesarias en el mantenimiento de la vida, la célula necesita mantener un medio interno apropiado. Esto es posible porque las células se encuentran separadas del mundo exterior por una membrana limitante, la membrana plasmática. Además, la presencia de membranas internas en las células eucariotas proporciona compartimientos adicionales que limitan ambientes únicos en los que se llevan al cabo funciones altamente específicas, necesarias para la supervivencia celular.La membrana plasmática se encarga de:
aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo
regular el intercambio de sustancias entre el interior y exterior celular (lo que entra y sale de la célula);
comunicación intercelular
La mayoría de las células tienen membranas internas además de la membrana plasmática, forman y delimitan compartimentos donde se llevan a a cabo las actividades bioquímicas de la célula. Las restantes membranas también constituyen barreras selectivas para el pasaje de sustancias.
Funciones de las membranas
La membrana celular funciona como una barrera semipermeable, permitiendo el paso de pocas moléculas y manteniendo la mayor parte de los productos producidos dentro de ella.
Protección
Ayudar a la compartimentalización subcelular
Regular el transporte desde y hacia la célula y de los dominios subcelulares
Servir de receptores que reconocen señales de determinadas moléculas y transducir la señal al citoplasma.
Permitir el reconocimiento celular.
Proveer sitios de anclaje para los filamentos del citoesqueleto o los componentes de la matriz extracelular lo que permite, entre otras, el mantenimiento de la forma celular
Servir de sitio estable para la catálisis enzimática.
Proveer de "puertas" que permitan el pasaje través de las membranas de diferentes células (gap junctions)
Regular la fusión de la membrana con otra membrana por medio de uniones (junctions) especializadas
Permitir direccionar la motilidad celular
Para llevar a cabo las reacciones químicas necesarias en el mantenimiento de la vida, la célula necesita mantener un medio interno apropiado. Esto es posible porque las células se encuentran separadas del mundo exterior por una membrana limitante, la membrana plasmática. Además, la presencia de membranas internas en las células eucariotas proporciona compartimientos adicionales que limitan ambientes únicos en los que se llevan al cabo funciones altamente específicas, necesarias para la supervivencia celular.La membrana plasmática se encarga de:
aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo
regular el intercambio de sustancias entre el interior y exterior celular (lo que entra y sale de la célula);
comunicación intercelular
La mayoría de las células tienen membranas internas además de la membrana plasmática, forman y delimitan compartimentos donde se llevan a a cabo las actividades bioquímicas de la célula. Las restantes membranas también constituyen barreras selectivas para el pasaje de sustancias.
Funciones de las membranas
La membrana celular funciona como una barrera semipermeable, permitiendo el paso de pocas moléculas y manteniendo la mayor parte de los productos producidos dentro de ella.
Protección
Ayudar a la compartimentalización subcelular
Regular el transporte desde y hacia la célula y de los dominios subcelulares
Servir de receptores que reconocen señales de determinadas moléculas y transducir la señal al citoplasma.
Permitir el reconocimiento celular.
Proveer sitios de anclaje para los filamentos del citoesqueleto o los componentes de la matriz extracelular lo que permite, entre otras, el mantenimiento de la forma celular
Servir de sitio estable para la catálisis enzimática.
Proveer de "puertas" que permitan el pasaje través de las membranas de diferentes células (gap junctions)
Regular la fusión de la membrana con otra membrana por medio de uniones (junctions) especializadas
Permitir direccionar la motilidad celular
Las moleculas de la Vida
Las interacciones entre moléculas pequeñas pudieron ser cruciales en el origen de la vida
(NC&T) En dicho estudio, Robert Shapiro, de la Universidad de Nueva York, presenta argumentos en contra de la teoría ampliamente sostenida de que el origen de la vida comenzó con la aparición espontánea de una gran molécula replicante, como el ARN. En vez de eso, Shapiro plantea una alternativa que no depende de un "accidente asombrosamente improbable", presentando lo que parece un esquema más factible sobre el surgimiento de la vida. Según este nuevo planteamiento, la vida comenzó dentro de una mezcla de moléculas orgánicas simples, multiplicadas a través de ciclos de reacción catalizados y una fuente externa de energía disponible.
"La diversidad de la química orgánica, con su cosecha de reacciones interconectadas que compiten entre sí, resulta un recurso en lugar de una dificultad, en el caso de un sistema que depende de la energía", explica Shapiro. "La existencia de reacciones colaterales puede proporcionar a la red la capacidad de reaccionar ante diferentes circunstancias".Shapiro señala que las teorías de las moléculas replicantes, apoyadas por síntesis "prebióticas" llevadas a cabo por bioquímicos usando equipamiento moderno y reactivos purificados, resultan muy improbables. La creación de una molécula que pueda autocopiarse requiere de la combinación de productos químicos diversos en una larga sucesión de reacciones con un orden específico, intercaladas con complicadas separaciones, purificaciones y cambios en el escenario.En vez de eso, Shapiro introduce la idea de una reacción "organizadora", vinculada a una fuente de energía libre, que ayuda a convertir la mezcla caótica en una red metabólica organizada y autorregulada."Si deseamos encontrar un origen más creíble para la vida, entonces debemos trabajar con la suposición de que ésta comenzó, de algún modo, con una mezcla de simples moléculas orgánicas producidas por procesos abióticos", declara Shapiro. "La naturaleza nos enseñará, en lugar de que nosotros intentemos imponerle nuestros esquemas".
(NC&T) En dicho estudio, Robert Shapiro, de la Universidad de Nueva York, presenta argumentos en contra de la teoría ampliamente sostenida de que el origen de la vida comenzó con la aparición espontánea de una gran molécula replicante, como el ARN. En vez de eso, Shapiro plantea una alternativa que no depende de un "accidente asombrosamente improbable", presentando lo que parece un esquema más factible sobre el surgimiento de la vida. Según este nuevo planteamiento, la vida comenzó dentro de una mezcla de moléculas orgánicas simples, multiplicadas a través de ciclos de reacción catalizados y una fuente externa de energía disponible.
"La diversidad de la química orgánica, con su cosecha de reacciones interconectadas que compiten entre sí, resulta un recurso en lugar de una dificultad, en el caso de un sistema que depende de la energía", explica Shapiro. "La existencia de reacciones colaterales puede proporcionar a la red la capacidad de reaccionar ante diferentes circunstancias".Shapiro señala que las teorías de las moléculas replicantes, apoyadas por síntesis "prebióticas" llevadas a cabo por bioquímicos usando equipamiento moderno y reactivos purificados, resultan muy improbables. La creación de una molécula que pueda autocopiarse requiere de la combinación de productos químicos diversos en una larga sucesión de reacciones con un orden específico, intercaladas con complicadas separaciones, purificaciones y cambios en el escenario.En vez de eso, Shapiro introduce la idea de una reacción "organizadora", vinculada a una fuente de energía libre, que ayuda a convertir la mezcla caótica en una red metabólica organizada y autorregulada."Si deseamos encontrar un origen más creíble para la vida, entonces debemos trabajar con la suposición de que ésta comenzó, de algún modo, con una mezcla de simples moléculas orgánicas producidas por procesos abióticos", declara Shapiro. "La naturaleza nos enseñará, en lugar de que nosotros intentemos imponerle nuestros esquemas".
La celula y su Evolucion
La teoria de evolucion celular fue formulada por Alexander Oparin y dice lo siguiente:
Oparin imaginó que la alta temperatura del planeta, la actuación de los rayos ultravioleta y las descargas eléctricas en la atmósfera (relámpagos) podrían haber provocado reacciones químicas entre los elementos anteriormente citados, esas reacciones darían origen a aminoácidos.
Empezaban entonces a caer las primeras lluvias sobre la Tierra, y éstas arrastraban las moléculas de aminoácidos que estaban sobre el suelo. Con la alta temperatura del ambiente, el agua volvía a evaporarse y regresaba a la atmósfera de donde nuevamente se precipitaba y nuevamente se evaporaba y así sucesivamente.
Oparin concluyó que los aminoácidos que eran depositados por las lluvias no regresaban a la atmósfera con el vapor de agua y entonces permanecían sobre las rocas calientes. Supuso también que las moléculas de aminoácidos, con el estímulo del calor, se podrían combinar mediante enlaces peptídicos. Así surgirían moléculas mayores de sustancias albuminoides. Serían entonces las primeras proteínas en existir.
La insistencia de las lluvias durante miles o millones de años acabó llevando a la creación de los primeros mares de la Tierra. Y hacia estos mares fueron arrastradas, con las lluvias, las proteínas y aminoácidos que permanecían sobre las rocas. Durante un tiempo incalculable, las proteínas se acumularían en océanos primordiales de aguas templadas del planeta. Las moléculas se combinaban y se rompían y nuevamente volvía a combinarse en una nueva disposición. Y de esa manera, las proteínas se multiplicaban cuantitativa y cualitativamente.
Disueltas en agua, las proteínas formaron coloides. La interacción de los coloides llevó a la aparición de los coacervados. Un coacervado es un agregado de moléculas mantenidas unidas por fuerzas electrostáticas. Esas moléculas son sintetizadas abióticamente. Oparin llamó coacervados a los protobiontes. Un protobionte es un glóbulo estable que es propenso a la autosíntesis si se agita una suspensión de proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos. Muchas macromoléculas quedaron incluidas en coacervados.
Es posible que en esa época ya existieran proteínas complejas con capacidad catalizadora, como enzimas o fermentos, que facilitan ciertas reacciones químicas, y eso aceleraba bastante el proceso de síntesis de nuevas sustancias.
Cuando ya había moléculas de nucleoproteínas, cuya actividad en la manifestación de caracteres hereditarios es bastante conocida, los coacervados pasaron a envolverlas. Aparecían microscópicas gotas de coacervados envolviendo nucleoproteínas. En aquel momento faltaba sólo que las moléculas de proteínas y de lípidos se organizasen en la periferia de cada gotícula, formando una membrana lipoproteica. Estaban formadas entonces las formas de vida más rudimentarias.
Así Oparin abrió un camino donde químicos orgánicos podrían formar sistemas microscópicos y localizados (posiblemente precursores de las células) donde esas primitivas formas de vida podrían desarrollarse.
Y en esta línea ordenada de procesos biológicos, van avanzando con cada vez más importancia: la competencia, la velocidad de crecimiento, la lucha por la vida y, finalmente, la selección natural determinando formas de organización material que es característica de las cosas vivas del tiempo actual.
Oparin imaginó que la alta temperatura del planeta, la actuación de los rayos ultravioleta y las descargas eléctricas en la atmósfera (relámpagos) podrían haber provocado reacciones químicas entre los elementos anteriormente citados, esas reacciones darían origen a aminoácidos.
Empezaban entonces a caer las primeras lluvias sobre la Tierra, y éstas arrastraban las moléculas de aminoácidos que estaban sobre el suelo. Con la alta temperatura del ambiente, el agua volvía a evaporarse y regresaba a la atmósfera de donde nuevamente se precipitaba y nuevamente se evaporaba y así sucesivamente.
Oparin concluyó que los aminoácidos que eran depositados por las lluvias no regresaban a la atmósfera con el vapor de agua y entonces permanecían sobre las rocas calientes. Supuso también que las moléculas de aminoácidos, con el estímulo del calor, se podrían combinar mediante enlaces peptídicos. Así surgirían moléculas mayores de sustancias albuminoides. Serían entonces las primeras proteínas en existir.
La insistencia de las lluvias durante miles o millones de años acabó llevando a la creación de los primeros mares de la Tierra. Y hacia estos mares fueron arrastradas, con las lluvias, las proteínas y aminoácidos que permanecían sobre las rocas. Durante un tiempo incalculable, las proteínas se acumularían en océanos primordiales de aguas templadas del planeta. Las moléculas se combinaban y se rompían y nuevamente volvía a combinarse en una nueva disposición. Y de esa manera, las proteínas se multiplicaban cuantitativa y cualitativamente.
Disueltas en agua, las proteínas formaron coloides. La interacción de los coloides llevó a la aparición de los coacervados. Un coacervado es un agregado de moléculas mantenidas unidas por fuerzas electrostáticas. Esas moléculas son sintetizadas abióticamente. Oparin llamó coacervados a los protobiontes. Un protobionte es un glóbulo estable que es propenso a la autosíntesis si se agita una suspensión de proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos. Muchas macromoléculas quedaron incluidas en coacervados.
Es posible que en esa época ya existieran proteínas complejas con capacidad catalizadora, como enzimas o fermentos, que facilitan ciertas reacciones químicas, y eso aceleraba bastante el proceso de síntesis de nuevas sustancias.
Cuando ya había moléculas de nucleoproteínas, cuya actividad en la manifestación de caracteres hereditarios es bastante conocida, los coacervados pasaron a envolverlas. Aparecían microscópicas gotas de coacervados envolviendo nucleoproteínas. En aquel momento faltaba sólo que las moléculas de proteínas y de lípidos se organizasen en la periferia de cada gotícula, formando una membrana lipoproteica. Estaban formadas entonces las formas de vida más rudimentarias.
Así Oparin abrió un camino donde químicos orgánicos podrían formar sistemas microscópicos y localizados (posiblemente precursores de las células) donde esas primitivas formas de vida podrían desarrollarse.
Y en esta línea ordenada de procesos biológicos, van avanzando con cada vez más importancia: la competencia, la velocidad de crecimiento, la lucha por la vida y, finalmente, la selección natural determinando formas de organización material que es característica de las cosas vivas del tiempo actual.
El Misterioso Origen de la Vida
La cuestión del origen de la vida en la Tierra, ha generado en las ciencias de la naturaleza un campo de estudio especializado cuyo objetivo es dilucidar cómo y cuando surgió. La opinión más extendida en el ámbito científico establece la teoría de que la vida evolucionó de la materia inerte en algún momento entre hace 4.400 millones de años, cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez y 2.700 millones de años, cuando la proporción entre los isótopos estables de carbono (12C y 13C), de hierro (56Fe, 57Fe y 58Fe) y de azufre (32S, 33S, 34S y 36S) inducen a pensar en un origen biogénico de los minerales y sedimentos que se produjeron en esa época y los biomarcadores moleculares indican que ya existía la fotosíntesis. Además entrarían aquí ideas e hipótesis sobre un posible origen extraplanetario o extraterrestre de la vida (panspermia), que habría sucedido durante los últimos 13.700 millones de años de evolución del Universo conocido tras el Big Bang. El cuerpo de estudios sobre el origen de la vida forman un área limitada de investigación, a pesar de su profundo impacto en la biología y la comprensión humana del mundo natural. En el objetivo de reconstruir el evento se emplean diversos enfoques basados en estudios tanto de campo como de laboratorio:
Por una parte el ensayo químico en el laboratorio o la observación de procesos geoquímicos o astroquímicos que produzcan los constituyentes de la vida en las condiciones en las que se piensa que pudieron suceder en su entorno natural.
En la tarea de determinar estas condiciones se toman datos de la geología de la edad oscura de la tierra a partir de análisis radiométricos de rocas antiguas, meteoritos, asteroides y materiales considerados prístinos, así como la observación astronómica de procesos de formación estelar.
Por otra parte, se intenta hallar las huellas presentes en los actuales seres vivos de aquellos procesos mediante la genómica comparada y la búsqueda del genoma mínimo.
Y por último se trata de verificar las huellas de la presencia de la vida en las rocas, como microfósiles, desviaciones en la proporción de isótopos de origen biogénico y el análisis de entornos, muchas veces extremófilos semejantes a los paleoecosistemas iniciales.
Por una parte el ensayo químico en el laboratorio o la observación de procesos geoquímicos o astroquímicos que produzcan los constituyentes de la vida en las condiciones en las que se piensa que pudieron suceder en su entorno natural.
En la tarea de determinar estas condiciones se toman datos de la geología de la edad oscura de la tierra a partir de análisis radiométricos de rocas antiguas, meteoritos, asteroides y materiales considerados prístinos, así como la observación astronómica de procesos de formación estelar.
Por otra parte, se intenta hallar las huellas presentes en los actuales seres vivos de aquellos procesos mediante la genómica comparada y la búsqueda del genoma mínimo.
Y por último se trata de verificar las huellas de la presencia de la vida en las rocas, como microfósiles, desviaciones en la proporción de isótopos de origen biogénico y el análisis de entornos, muchas veces extremófilos semejantes a los paleoecosistemas iniciales.
Objetivos Area Ciencias Naturales
Dotar a las personas y grupos sociales de una visión de conjunto de la realidad natural, que les permita comprender el mundo en que viven, tomando en consideración tanto la experiencia más inmediata como los saberes organizados.
Favorecer que esa comprensión del mundo haga posible una relación del individuo con su entorno más rica y participativa, formando personas y grupos con capacidad para integrarse en su medio, para transformarlo y para respetar la diversidad de elementos físicos, biológicos, antropológicos y culturales que lo conforman.
Prepara personas con una calidad de vida individual y social que las capacite para el ejercicio de la autonomía, la cooperación, la creatividad y la libertad.
Promover el desarrollo armónico de la persona, como fruto de una experiencia educativa no fragmentaria, con un desarrollo conjunto de lo cognitivo, psicomotor y socio afectivo, propiciándose la interacción constante entre la construcción de conocimiento, el desarrollo social, el sentido de pertenencia al grupo, la confianza en las capacidades personales, el sentido de la propia identidad, etc. Ello supone crear contextos de aprendizaje en los que la generación de conocimientos vaya ligada a la felicidad del individuo y a facilitar sus procesos de socialización.
Formar personas conscientes de su capacidad de aprendizaje, que puedan trabajar los problemas que la realidad les plantea, que puedan actuar reflexiva e inteligentemente ante diversas situaciones vitales y que sean capaces de regular sus propios procesos de aprendizaje y ponerlos al servicio de los fines propuestos.
Personas que sepan unir el desarrollo del individuo al desarrollo de los grupos sociales, de manera que la comprensión y la actuación en la realidad sea más una tarea colectiva que individual.
Favorecer que esa comprensión del mundo haga posible una relación del individuo con su entorno más rica y participativa, formando personas y grupos con capacidad para integrarse en su medio, para transformarlo y para respetar la diversidad de elementos físicos, biológicos, antropológicos y culturales que lo conforman.
Prepara personas con una calidad de vida individual y social que las capacite para el ejercicio de la autonomía, la cooperación, la creatividad y la libertad.
Promover el desarrollo armónico de la persona, como fruto de una experiencia educativa no fragmentaria, con un desarrollo conjunto de lo cognitivo, psicomotor y socio afectivo, propiciándose la interacción constante entre la construcción de conocimiento, el desarrollo social, el sentido de pertenencia al grupo, la confianza en las capacidades personales, el sentido de la propia identidad, etc. Ello supone crear contextos de aprendizaje en los que la generación de conocimientos vaya ligada a la felicidad del individuo y a facilitar sus procesos de socialización.
Formar personas conscientes de su capacidad de aprendizaje, que puedan trabajar los problemas que la realidad les plantea, que puedan actuar reflexiva e inteligentemente ante diversas situaciones vitales y que sean capaces de regular sus propios procesos de aprendizaje y ponerlos al servicio de los fines propuestos.
Personas que sepan unir el desarrollo del individuo al desarrollo de los grupos sociales, de manera que la comprensión y la actuación en la realidad sea más una tarea colectiva que individual.
PERFIL DEL ESTUDIANTE COLONISTA
PERFIL DEL ESTUDIANTE COLONISTA
Son las distintas manifestaciones que fortalecen las dimensiones del ser a lo largo de su proceso formativo que lo identifican como estudiante y lo enriquecen en su proyecto de vida.
RASGOS CARACTERÍSTICOS:
1. Autónomo, capaz de ser crítico para tomar decisiones.
2. Solidario, capaz de compartir con otras personas y ponerse al servicio de la Comunidad Educativa.
3. Honesto, capaz de optar siempre por la verdad, actuar con idoneidad y rectitud.
4. Tolerante y Pacífico, capaz de resolver los conflictos por la vía del diálogo civilizado y la no-violencia activa, respetar y aceptar puntos de vista y opiniones del otro
5. Creativo, capaz de integrar, proyectar sus conocimientos y habilidades en forma original e innovadora, dar respuestas a las exigencias y necesidades de una sociedad cambiante
6. Responsable, capaz de asumir y cumplir sus compromisos como persona, hijo(a), estudiante, creyente, etc., consciente de que sus acciones favorecen o limitan el desarrollo social
7. Amoroso, capaz de propiciar relaciones interpersonales basadas en el respeto mutuo y la empatía
8. Ecológico, con profundo sentido de conservación y respeto hacia la naturaleza, comprometido con el mejoramiento de su entorno (familiar, social, escolar)
9. Investigativo, con espíritu de excelencia académica, procurar la construcción de nuevos saberes que favorezcan el desarrollo científico, tecnológico y social
10. Creyente, convencido de que Dios es el principio y fundamento de la realización humana; integra a su vida cotidiana los valores de la fe, la justicia, la reconciliación, la esperanza y la caridad
11. Líder, capaz de transformar el contexto social, político y económico con base en la equidad.
12. Cívico, capaz de expresar su sentido de pertenencia a través del respeto y el amor por su familia, Institución, región y país; y con espíritu altruista asumir la condición de ser colombiano.
Son las distintas manifestaciones que fortalecen las dimensiones del ser a lo largo de su proceso formativo que lo identifican como estudiante y lo enriquecen en su proyecto de vida.
RASGOS CARACTERÍSTICOS:
1. Autónomo, capaz de ser crítico para tomar decisiones.
2. Solidario, capaz de compartir con otras personas y ponerse al servicio de la Comunidad Educativa.
3. Honesto, capaz de optar siempre por la verdad, actuar con idoneidad y rectitud.
4. Tolerante y Pacífico, capaz de resolver los conflictos por la vía del diálogo civilizado y la no-violencia activa, respetar y aceptar puntos de vista y opiniones del otro
5. Creativo, capaz de integrar, proyectar sus conocimientos y habilidades en forma original e innovadora, dar respuestas a las exigencias y necesidades de una sociedad cambiante
6. Responsable, capaz de asumir y cumplir sus compromisos como persona, hijo(a), estudiante, creyente, etc., consciente de que sus acciones favorecen o limitan el desarrollo social
7. Amoroso, capaz de propiciar relaciones interpersonales basadas en el respeto mutuo y la empatía
8. Ecológico, con profundo sentido de conservación y respeto hacia la naturaleza, comprometido con el mejoramiento de su entorno (familiar, social, escolar)
9. Investigativo, con espíritu de excelencia académica, procurar la construcción de nuevos saberes que favorezcan el desarrollo científico, tecnológico y social
10. Creyente, convencido de que Dios es el principio y fundamento de la realización humana; integra a su vida cotidiana los valores de la fe, la justicia, la reconciliación, la esperanza y la caridad
11. Líder, capaz de transformar el contexto social, político y económico con base en la equidad.
12. Cívico, capaz de expresar su sentido de pertenencia a través del respeto y el amor por su familia, Institución, región y país; y con espíritu altruista asumir la condición de ser colombiano.
MISION Y VISION
VISIÓN
Seremos la Institución educativa de la Región Caribe, Lider en la Formación Integral de Personas, capaces de gestar cambios cientificos, tecnologicos, sociales y economicos que propicien mayor productividad en la sociedad garantizando mejor calidad de vida.
MISIÓN
Somos una institucion educativa que forma personas con calidad humana y pensamientos critico capaces de resolver situaciones y adaptarse a los diferentes cambios; que con saberes cientificos y tecnologicos construyen su proyecto de vida a traves de una formación integral con enfasis en ciencias naturales para la niñez y juventud que vive en el departamento del atlántico que se proyecta a un ambito nacional e internacional.
Seremos la Institución educativa de la Región Caribe, Lider en la Formación Integral de Personas, capaces de gestar cambios cientificos, tecnologicos, sociales y economicos que propicien mayor productividad en la sociedad garantizando mejor calidad de vida.
MISIÓN
Somos una institucion educativa que forma personas con calidad humana y pensamientos critico capaces de resolver situaciones y adaptarse a los diferentes cambios; que con saberes cientificos y tecnologicos construyen su proyecto de vida a traves de una formación integral con enfasis en ciencias naturales para la niñez y juventud que vive en el departamento del atlántico que se proyecta a un ambito nacional e internacional.
Temas y Subtemas
TEMA: ORIGEN DE LA VIDA
SUBTEMAS:
SUBTEMAS:
- El misterioso Origen de la vida
- La celula y su evolucion
- Las moleculas de la vida
- La membrana celular y su funcion
- Transporte a traves de la membrana
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