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TEMA 7 LA CÉLULA: ORIGEN Y TIPOS

Las primeras células

Tres aspectos fundamentales debemos considerar en la aparición de las primeras células, tres características que posee toda célula:
la presencia de una membrana que separa a la célula del medio circundante,
la capacidad de duplicarse generación tras generación, y
la existencia de un metabolismo o conjunto de reaccionesquímicas que le permiten desarrollar su existencia.

Dado que la composición química de estas primitivas células sería demasiado frágil como para conservar una evidencia fósil, estableceremos distintas circunstancias que, aunque no demuestren con exactitud el surgimiento de la vida, sí nos permiten contemplar la posibilidad de describir con cierto grado de verosimilitud su génesis y evolución.La síntesis prebiótica

Sabemos que los seres vivos no surgen espontáneamente (véase tema 21) y de la posibilidad de que de la materia inorgánica puede originarse materia orgánica (véase más abajo el experimento de Miller). También que –actualmente- todo ser vivo procede de otro ser vivo, y que según Darwin los seres vivos evolucionan y todos proceden de un ancestro común, pero el problema quese nos plantea ahora es ¿de dónde procede el primer ser vivo?

Las consideraciones anteriores llevaron a los científicos a pensar que la vida podía haber surgido por un proceso evolutivo a partir de la materia mineral. La materia viva se habría originado tras una dilatada evolución química anterior a la evolución biológica (evolución prebiótica).

A principios del siglo XX, y de formaindependiente, el bioquímico ruso A. Oparin y el genetista británico J. Haldane enunciaron una hipótesis sobre el inicio de la vida en la Tierra que se basaba en la generación espontánea pero sólo aplicable a la aparición de los primeros seres vivos:

La atmósfera primitiva de la Tierra, al igual que la de los demás planetas del sistema solar, era reductora (exceso de hidrógeno), estando constituidapor los gases metano, amoniaco, vapor de agua, hidrógeno y helio. Sin embargo la actual se halla oxidada (exceso de oxígeno). Así, pues, la primitiva atmósfera, además de reductora era una atmósfera anaerobia, es decir, sin oxígeno.

Las erupciones volcánicas, las tormentas con aparato eléctrico, la radiactividad de los minerales, y las radiaciones solares proporcionaron la energía necesariapara romper los gases atmosféricos (metano, amoniaco, vapor de agua), formando radicales atómicos libres que pueden recombinarse en moléculas de naturaleza orgánica, aun muy simples.

Las aguas de lluvia arrastraron estos radicales junto al resto de gases acumulándose en los mares primitivos. En este medio reductor las reacciones se producen por azar en gran número apareciendo moléculas máscomplejas de naturaleza orgánica, pilares para poder formar glúcidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc.
Así, pues, estos mares primitivos contenían una gran concentración de sustancias orgánicas originadas químicamente a partir de las sustancias inorgánicas de la atmósfera primitiva, sin intervención de seres vivos, constituyendo lo que se ha denominado “caldo o sopa primitiva”.

Experimento deMiller
Este químico estadounidense, a mediados del siglo XX, confirmó mediante un experimento la posibilidad de formar materia orgánica a partir de la inorgánica. Para ello, sobre una mezcla de gases, metano, amoniaco, dióxido de carbono, hidrógeno y vapor de agua (que se suponía existían en la atmósfera primitiva), se producen descargas eléctricas (semejante a las de las tormentas sobre laatmósfera primitiva), formándose compuestos que son arrastrados por el vapor de agua. Los hizo pasar por un refrigerador, de forma que se condensaran (de forma análoga a como la lluvia arrastró los productos gaseosos a los mares primitivos) y los recogió en un recipiente (como si se tratase del caldo primitivo). Analizando este caldo resultó contener moléculas orgánicas complejas, como son algunos...