Propiedades Fisicoquímicas del Agua y el Origen de la Vida
Propiedades Fisicoquímicas del Agua
El agua se intercambia constantemente entre la atmósfera y la superficie de la Tierra. Este intercambio permite mantener regulada la temperatura del planeta.
Enlaces y Estructura
- Puente de hidrógeno: Se genera por la carga positiva del hidrógeno y la negativa del oxígeno. Es un enlace débil que se rompe y vuelve a formarse continuamente.
- Tensión superficial: Se produce por la atracción mutua de las moléculas de agua (ejemplo: un mosquito sobre un charco).
- Alto calor específico: Es la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura del agua. El agua es resistente a los cambios térmicos debido a la estabilidad de sus puentes de hidrógeno.
Fenómenos Físicos
- Vaporización: Cambio de estado de líquido a gas. Ocurre porque los puentes de hidrógeno permiten que las moléculas en la superficie se muevan rápidamente y escapen.
- Congelamiento: Las moléculas de agua forman cuatro puentes de hidrógeno con otras cuatro moléculas, creando una estructura cristalina.
Soluciones y Sales
Una solución es una mezcla uniforme compuesta por un soluto y un disolvente. Por su parte, las sales minerales son indispensables para el buen funcionamiento del organismo, ya que regulan el pH.
El Origen de la Vida y la Atmósfera Primitiva
Los planetas se formaron hace unos 4500 millones de años a partir de polvo cósmico (átomos provenientes de la desintegración de estrellas).
Nucleosíntesis y Gases
Mediante la nucleosíntesis, los protones de hidrógeno se fusionaron formando helio. Los gases liberados fueron vapor de agua, bióxido de carbono y nitrógeno, los cuales reaccionaron para formar metano, ácido cianhídrico y amoníaco.
Condiciones Abióticas
La atmósfera primitiva era pobre en oxígeno, rica en hidrógeno y carecía de capa de ozono. Hace 3500 millones de años, existían grandes tormentas eléctricas, gases volcánicos y diversas fuentes de energía.
El Experimento de Miller y Urey (1953)
Al someter agua, metano, amoníaco e hidrógeno a descargas eléctricas, obtuvieron aminoácidos, urea, ácidos grasos y ácidos acéticos. En conclusión, en condiciones abióticas se pueden formar moléculas orgánicas básicas para los seres vivos.
Hipótesis de las Pre-células
- Coacervados de Oparin: Mezclas de carbohidratos, proteínas y ácidos nucleicos.
- Microesférulas de Fox: Se obtuvieron al calentar aminoácidos en seco para formar proteínas, hidratándolas posteriormente para crear una solución de proteinoides que formaron gotitas o microesférulas.
Evolución Celular
Las células autótrofas comenzaron a competir por recursos, los cuales empezaron a escasear debido a la alta abundancia de organismos.