Origen, Evolució i Propietats de la Vida: De l'ADN a l'Enginyeria Genètica
Què és la Vida? Composició i Definició
La vida és una col·lecció d'àtoms (carboni, oxigen, nitrogen, hidrogen, etc.) que s'organitzen en molècules de mides diverses. La vida és principalment aigua i sals minerals, encara que el riu també els conté.
La vida es compon de progènies, àcids nucleics, lípids i glúcids, tot i que els virus també contenen proteïnes i àcids nucleics.
Definició de Vida
La vida és alguna cosa que ingereix, transforma i excreta. Està en desequilibri energètic en relació amb el medi on viu (a diferència d'un llamp o un mineral cristal·litzat).
Propietats Essencials dels Éssers Vius
Autopoesi
És la capacitat d'autorenovar-se. Els éssers vius estan en contínua renovació.
Metabolisme
Necessitem incorporar i processar matèria i energia de l'entorn.
Reproducció
La capacitat de generar descendència (com els bacteris).
Evolució
La vida ha canviat des dels seus orígens.
Origen i Formació de la Vida
La formació de la vida es va iniciar probablement en aigües oceàniques de zones intermareals, enriquides en matèria orgànica.
Hipòtesi de les Xemeneies Hidrotèrmiques
Les xemeneies hidrotèrmiques als fons marins van proposar una nova hipòtesi: tant les molècules orgàniques senzilles com la seva unió per formar molècules més complexes s'hauria pogut produir a l'interior de cavitats de roques volcàniques formades a partir de les erupcions submarines.
Avantatges d'aquesta hipòtesi: L'ambient és molt més tranquil i aïllat dels nombrosos impactes de meteorits i cometes. A més, és independent de la composició de l'atmosfera primitiva.
L'Espai Exterior i la Matèria Orgànica
Els meteorits i cometes contenen matèria orgànica relacionada amb la vida. Alguns científics diuen que és probable que algunes molècules bàsiques de la vida arribessin de l'espai, transportades per un meteorit.
Definició Clau
Hipertermòfil: Organisme que pot viure a temperatures altes.
Història de la Vida: De Procariotes a Eucariotes
Cèl·lules Procariotes
Són molt petites, sense nucli, amb una estructura interna relativament senzilla. Eren aquàtiques, heteròtrofes i amb un metabolisme anaerobi.
L'Aparició de la Fotosíntesi
Més tard, els nutrients es van acabar i van sobreviure organismes autòtrofs que s'alimentaven mitjançant la fotosíntesi. Són les algues d'avui en dia. Aquest procés va alliberar molt d'oxigen, causant la mort de molts organismes anaerobis.
Aparició dels Eucariotes
Es van fusionar un bacteri anomenat Thermoplasma amb un altre bacteri del grup dels espiroquetes, formant la cèl·lula eucariota. Es caracteritza pel seu nucli i els microtúbuls. Aquest procés es coneix com a endosimbiosi serial.
Vida als Mars i Colonització de la Terra
Els primers éssers vius es van originar en ambients aquàtics, però l'abundància de zones poc profundes i alguns fenòmens geològics van fer que sortissin de l'aigua.
Reptes de la Vida Terrestre
Els principals obstacles per a la colonització terrestre van ser:
- Manca d'aigua.
- Quantitat excessiva d'oxigen.
- Dificultat per desplaçar-se.
- Gran intensitat de la llum solar.
Els organismes que tenien closques, escorces, etc., eren afavorits per la selecció natural per protegir-se d'aquests factors.
Modificació de la Vida i Enginyeria Genètica
La modificació de la vida, en termes evolutius, va començar fa uns 500 milions d'anys.
Enginyeria Genètica
Consisteix a manipular i modificar la informació genètica (és a dir, l'ADN) d'un ésser viu, ja sigui un bacteri, una planta o un animal. L'enginyeria genètica s'ha desenvolupat gràcies a processos naturals propis dels microorganismes.
Eines de l'Enginyeria Genètica
Plasmidis
Serveixen per intercanviar matèria genètica.Retrovirus
El material genètic dels quals pot integrar-se en l'ADN de la cèl·lula que infecta.Enzim de Restricció
La seva funció és destruir l'ADN aliè que penetra dins les cèl·lules. Són una mena de tisores genètiques.Aplicacions i Conceptes
Vegetals Transgènics: L'enginyeria genètica aplicada a les plantes pretén, entre altres objectius, aconseguir cultius amb més rendiment, controlar la maduració i conservació dels fruits, i obtenir resistència a les plagues.
Vida Artificial: Mai s'ha arribat a crear vida a partir de matèria inerta.
Fitorremediació: Consisteix a agafar una planta i fer-la millor, més útil i amb un objectiu que pot ajudar al nostre planeta (per exemple, netejar sòls contaminats).