LA EVOLUCIÓN QUÍMICA

Lectura para la clase sobre la célula
PRIMERAS ETAPAS DE LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA
1ª) LA EVOLUCIÓN QUÍMICA
La evolución química de los primeros organismos a partir de la materia inanimada se dio siguiendo
los siguientes pasos:
1º Síntesis y concentración de los monómeros biológicos: aminoácidos, azúcares y bases
orgánicas.
2º Polimerización de los monómeros y formación de los primerospolímeros: proteínas,
polisacáridos y ácidos nucléicos.
3º Segregación a partir de la "sopa de Haldane" de pequeñas gotitas y formación de
"protobiontes" diferentes químicamente del medio que les rodeaba y con una identidad propias.
4º Desarrollo de algún tipo de maquinaria reproductora que permitiese a las "células hijas"
adquirir las características de las "células paternas".
1-1 Síntesis yconcentración de los monómeros biológicos. 1
La experiencia de Miller nos ha permitido demostrar que es posible la formación al azar de los
monómeros básicos que constituyen los compuestos de los seres vivos a partir de las sustancias
existentes en la Tierra primitiva. La energía necesaria pudo muy bien provenir de las radiaciones o
de los rayos producidos por las tormentas. No obstante, lascantidades que se obtienen son muy
pequeñas y además enseguida quedarían diluidas en las grandes masas de agua de los mares y
lagos. De alguna manera debieron de existir mecanismos que permitieron su concentración. Se han
propuesto algunos muy sencillos como la concentración por evaporación o por congelación del
agua de los lagos. Otros son más complejos; así, por ejemplo, se ha propuesto que lassustancias
pudieron concentrarse al ser absorbidas selectivamente por ciertos minerales.
1-2 Polimerización de los monómeros.
Es de destacar que las reacciones de polimerización se encuentran desplazadas normalmente en el
sentido de los monómeros. En los seres vivos, la formación de polímeros es posible al encontrarse
catalizada por enzimas. Pero las enzimas son también polímeros. ¿Cómopudieron formarse
entonces los polímeros constituyentes de los seres vivos?
Se ha observado que cuando los adenilaminoácidos quedan absorbidos por ciertos minerales
arcillosos, se polimerizan espontáneamente formando cadenas peptídicas de 50 o más elementos.
También se ha observado en mezclas secas de aminoácidos una cierta tasa de polimerización
espontánea a temperaturas entre los 60oC y los 130oC.En ciertas condiciones los polímeros así
formados pueden llegar a tener hasta 200 aminoácidos. Muy probablemente se produjo uno de
estos mecanismos u otro similar. Los polímeros, una vez formados, pudieron difundirse hacia las

disoluciones acuosas e irse concentrando a lo largo de millones de años por un mecanismo similar
a los estudiados en el punto anterior.
1-3 Formación de loscoacervatos
Las células se caracterizan por mantener un medio interno químicamente diferente del medio
externo. Esto se consigue por la presencia de una membrana limitante entre ambos medios. Esta
membrana impide que los componentes de la célula se diluyan y desaparezcan. Oparin estudió
durante muchos años la tendencia a aislarse de las disoluciones acuosas de polímeros para formar
coacervatos:pequeñas gotitas ricas en polímeros y separadas del medio acuoso por una
membrana.
Existen varias combinaciones de polímeros que dan lugar a la formación de coacervatos. Por
ejemplo: las de proteína-hidratos de carbono, las de proteína solas y las de proteína-ácido nucléico.
Las gotitas de coacervatos son no obstante inestables. Tienen tendencia a descender hacia el fondo
de la disolución dondeforman una capa no acuosa. Oparin descubrió que si dotaba a los
coacervatos de moléculas que les permitiesen llevar un cierto metabolismo celular, se hacían más
estables. Así, al añadir al medio la enzima fosforilasa, ésta se concentraba en el interior de las
gotitas. Si posteriormente se añadía glucosa-1-fosfato, ésta se difundía hacía el interior y la enzima
la polimerizaba formando...