Teoría biogénesis

La biogénesis tiene dos significados. Por un lado es el proceso de los seres vivos que produce otros seres vivos; un ejemplo, una araña pone huevos para producir más arañas. Un segundo significado fue dado por el sacerdote jesuita, científico y filósofo francés Pierre Teilhard de Chardin para significar de por si el origen de la vida.

El termino también se utiliza para afirmar que la vida se puede transmitir solamente a  partir de seres vivos, en contraste con el termino abiogénesis, que sostiene que la vida puede surgir de materia sin vida en circunstancias convenientes.

Hasta el siglo XIX, se creía comúnmente que la vida podía surgir con frecuencia de la materia sin vida bajo ciertas circunstancias, un proceso conocido como Generación Espontanea. Esta creencia se debía a la observación común de que los gusanos o el moho parecían surgir espontáneamente cuando la materia orgánica se dejaba expuesta.

Se descubrió posteriormente que bajo todas estas circunstancias observadas comúnmente, la vida se presenta a partir de la vida. Durante muchos años se pensó que los organismos vivos podían surgir espontáneamente formándose a partir de materia orgánica en descomposición. El desarrollo de gusanos en la carne en descomposición, la aparición de ratones en los forrajes, fueron creencias populares.

En el siglo XVII, otro médico y biólogo llamado Francesco Redi, realizo varios experimentos sobre la generación espontánea y planteo su desacuerdo con esta teoría. Redi llevo a cabo un experimento para poder comprobar que la hipótesis de la generación espontanea no es cierta. Su experimento consistió en colocar cuatro frascos que contenían carne, serpientes, peces y anguilas, y los sello completamente. También coloco otros cuatro frascos que contenían el mismo, pero a estos los dejo abiertos. Después de unos días los frascos abiertos ya presentaban gusanos y otros organismos, mientras que los frascos cerrados, permanecieron intactos y sin presencia de formas vivientes. Redi concluyó que la vida solo puede surgir de una vida preexistente y a esta teoría se le conoce como ´´BIOGENESIS´´. A pesar del experimento de Redi, la teoría de la generación espontanea no fue derrotada, ya que esta teoría se había creído cierta durante mucho tiempo, así que no era tan fácil dejarla a un lado, tan rápidamente.

EL biólogo holandés, Antón Van Leeuwenhoek, perfecciona pocos años después el experimento de Redi, un microscopio simple y con el examina varias sustancias en las cuales encuentra organismos vivientes muy pequeños y que no se conocía de su existencia anteriormente. Este hecho dio nuevas esperanzas a la teoría de la generación espontanea.

En 1745, John Needham, realiza un experimento, en el cual calienta varias sustancias que contenían pequeñas partículas de alimentos, los sello y los volvió a calentar, después de algunos días, observo formas vivientes. Este experimento sirvió para reafirmar la teoría de la generación espontánea.

Sin embargo, años más tarde, Lazzaro Spallanzani, llevo a cabo otro experimento, en el cual, lleno unos frascos con jugos vegetales, los cuales sello y los puso a hervir por una hora. Luego de esto no se observaron formas vivientes, resultado que cuestiono el experimento de Neddham, pero que no lo derroto, ya que este expuso que Spallanzani había destruido el principio activo de las sustancias, y que el experimento no era válido.

Para el año 1860, el francés Luis Pasteur, se interesó en este problema del origen de la vida. Este biólogo demostró que en el aire pueden encontrarse numerosos microorganismos, y que cualquier materia no viviente se puede contaminar a causa de las bacterias presentes en el aire y pudo comprobar que estos organismos, no pueden aparecer si ciertas sustancias fueron cuidadosamente esterilizadas. Después, Pasteur llena de varios frascos de líquidos como, levadura de cerveza, agua de levadura de cerveza con azúcar, orine, jugo de remolacha y agua de pimienta, en algunos matraces de cuello alargado, como cuello de cisne. En este experimento se quedó demostrado que el aire contiene microorganismos que se depositan en el cuello del matraz, y cuando se rompe este cuello, es cuando aparecen dichos microorganismos.

EN CONCLUSION

TODOS LOS EXPERIMENTOS MOSTRABAN UN HECHO, LA VIDA SOLO PUEDE VENIR DE VIDA, PERO AHORA EL PROBLEMA QUE SE PLANTEA, ES....DE DONDE VINO LA PRIMERA VIDA, QUE DIO SURGIMIENTO A TOODO LO QUE CONOCEMOS

PUNTO NUMERO DOS: EN LOS EXPERIMENTOS, TAPABAN LOS FRASCOS, LOS FRASCOS TIENEN QUE ESTAR DESUBIERTOS PARA QUE PUEDA FLUIR EL AIRE, EL AIRE LLEVA CONSIGO BACTERIAS Y MICROORGANISMOS, LOS CUALES SON LOS QUE SE ALOJABAN EN LOS FRASCOS Y PODIAN DAR SURGIMIENTO A LA VIDA.

pH

                                                                  

El pH es una medida utilizada por la química para evaluar la acidez o alcalinidad de una sustancia por lo general en su estado líquido (también se puede utilizar para gases). Se entiende por acidez la capacidad de una sustancia para aportar a una disolución acuosa iones de hidrógeno, hidrogeniones (H*) al medio. La alcalinidad o base aporta hidroxilo OH^- al medio. Por lo tanto, el pH mide la concentración de iones de hidrógeno de una sustancia, a pesar de que hay muchas definiciones al respecto.

Como cualquier medida, el pH posee una escala propia que indica con exactitud un valor. Ésta es una tabla que va del número cero al catorce, siendo de esta manera el siete el número del medio. Si el pH es de cero a seis, la solución es considerada ácida; por el contrario, si el pH es de ocho a catorce, la solución se considera alcalina. Si la sustancia es más ácida, más cerca del cero estará; y entre más alcalina el resultado será más cerca del catorce. Si la solución posee un pH siete, es considerada neutra. Sin embargo el pH siete neutro se limita con seguridad, tan sólo a las soluciones acuosas, pues las que no son, si no están a una temperatura y presión normal, el valor de la neutralidad puede variar.

Hay distintas formas de medir el pH de una sustancia. La más sencilla es sumergir un papel indicador o tornasol en la solución durante varios segundos y éste cambiará de color según si es ácida (color rosa) o alcalina (color azul). Este método no es tan preciso como otros, pues indica ambiguamente qué tan ácida o qué tan alcalina es la sustancia, pese a la evolución que han experimentado los papeles en cuanto a su exactitud. Otra desventaja que presentan los papeles tornasol es que no pueden ser utilizados para ciertas sustancias, como por ejemplo, aquellas que son muy coloreadas o turbias.

La manera más exacta para la medición del pH, es utilizando un pHmetro y dos electrodos, uno de referencia y otro de cristal. Un pHmetro es un voltímetro que junto con los electrodos, al ser sumergidos en una sustancia, generan una corriente eléctrica. Esta corriente eléctrica dependerá de la concentración de iones de hidrógeno que presente la solución. El pHmetro mide la diferencia de potencial entre el electrodo de referencia (plata) y el de cristal que es sensible a los iones de hidrógeno. Para obtener con exactitud el pH de una sustancia, se debe calibrar el pH con soluciones de valores de pH llamadas buffer que resisten los cambios experimentados por el pH y tiene un valor de pH específico.

La generación espontánea

Los primeros biólogos de la Antigüedad ya habían comprendido fácil y correctamente el modo según el cual el proceso reproductor actuaba en los animales más comunes, y habían observado que la vida de todo nuevo individuo tenía su inicio en el cuerpo femenino o, como mínimo, en los huevos puestos por la madre. Sin embargo, durante muchos siglos fue una convicción común que los animales más pequeños podían nacer de la materia no viva, por generación espontánea. El fundador de esta teoría fue Aristóteles, que, hacia mediados del siglo IV a. C., se dedicó al estudio de las ciencias naturales.

El filósofo sostenía que algunas formas de vida, como los gusanos y los renacuajos, se originaban en el barro calentado por el sol, mientras que las moscas nacían en la carne descompuesta de las carroñas de animales. Estas convicciones erróneas sobrevivieron durante siglos hasta que, hacia mediados del siglo XVII, el biólogo italiano Francesco Redi (~1626?-1697) demostró que las larvas de mosca se originaban en la carne tan sólo si las moscas vivas habían puesto previamente sus huevos allí: por consiguiente, sostenía que ninguna forma de vida había podido nacer de la materia inanimada. Redi preparó algunos recipientes de vidrio que contenían carne del mismo origen; entonces cubrió la mitad de estos recipientes con gasa, de modo que pudieran transpirar y dejó abiertos los restantes contenedores.

Después de algunos días observó que la carne contenida en los recipientes cubiertos, aun cuando estaba en putrefacción no contenía traza alguna de larvas, al contrario de lo que sucedía con la carne de los recipientes descubiertos, en la que las moscas adultas habían podido poner sus huevos. Este experimento habría podido demostrar definitivamente que la vida sólo podía originarse en otra forma de vida preexistente, pero no fue así: la teoría de la generación espontánea sobrevivió dos siglos más, gracias al apoyo de los medios religiosos partidarios del pensamiento teológico de Aristóteles.

En el mismo período, el fisiólogo inglés William Harvey (1578-1657), tras su estudio sobre la reproducción y el desarrollo de los ciervos, descubrió que la vida de todo animal se inicia efectivamente en un huevo, y un siglo después el sacerdote italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) comprendió la importancia de los espermatozoides en el proceso reproductor de los mamíferos. Aunque estos descubrimientos demostraron la validez de las tesis de Harvey y Spallanzani, durante mucho tiempo se continuó sosteniendo la teoría de la generación espontánea, por lo menos en el caso de los animales muy pequeños, como los microorganismos hasta que en 1861, gracias a Louis Pasteur (1822-1895) y a sus experimentos sobre las bacterias, fue definitivamente refutada.

Pasteur cultivó bacterias en una solución nutritiva contenida en unos cuantos balones de vidrio; los balones estaban provistos de un cuello largo en forma de S, desprovisto de tapón, que impedía el paso de los microorganismos externos. Después de una prolongada ebullición, observó que la solución estaba desprovista de toda forma de vida y que estas condiciones se mantenían durante varios meses. Con esta experiencia, Pasteur descubrió el principio de la esterilización, además de otros procedimientos que todavía se utilizan hoy para destruir los microorganismos, y demostró así que ninguna forma de vida puede originarse espontáneamente de la materia inorgánica, sino únicamente de la vida preexistente (onine vivum ex vivo) éste es el denominado proceso de la biogénesis.
 

Fin de la teoría de la generación espontánea

Cien años después del descubrimiento de los microorganismos por Leewenhock, se atribuía el origen de los mismos a la descomposición de la materia orgánica (generación espontánea).

Transcurría el año 1745 cuando un sacerdote irlandés, Tuberville Needham, alegaba en favor de esa teoría el siguiente experimento: colocó jugo de cordero en un frasco taponado, lo mantuvo durante media hora en la ceniza caliente, con el objeto de destruir a los gérmenes (microorganismos que podrían encontrarse en la superficie o interior del frasco, o en el líquido), luego retiró la fuente de calor y comprobó que al cabo de un tiempo el caldo se poblaba de microorganismos, lo que según Needham solo podía provenir de la génesis espontánea.

Para comprobar si el experimento era correcto o no, el italiano Spallanzani repitió la operación veinte años después tomando nuevos recaudos, como taponar correctamente los frascos y someterlos a altas y prolongadas temperaturas. En estas nuevas condiciones, los resultados fueron distintos, ya que no aparecieron los microorganismos en los caldos de cultivo.

Needham contestó a Spallanzani, que con la ebullición prolongada de sus experiencias había destruido la "fuerza vital" contenida en los cultivos, y como el investigador italiano no pudo demostrar que la ebullición no había alterado el aire dentro del recipiente, se consideró como correcta la primera experiencia. Transcurría la segunda mitad del siglo XIX, y el problema de la generación espontánea aún estaba esperando solución; hasta que Pasteur se vio frente a la necesidad de probar que los seres asociados a la fermentación procedían del aire.

Basándose en las frustradas experiencias anteriores, fabricó filtros de algodón, e hizo pasar el aire a través de los mismos, luego disolvió el algodón y el sedimento formado en el fondo del vaso reveló la presencia de numerosos cuerpos microscópicos redondos y alargados, que se asemejaban a organismos observados con anterioridad en las sustancias en estado de fermentación. Por otra parte en el algodón de filtro a través del cual había pasado el aire previamente filtrado, no se encontró cuerpo alguno. Con esta experiencia Pasteur comprobó la existencia de organismos en el aire, pero sin poder probar si estaban vivos o muertos.

Teniendo en cuenta lo anterior, realizó el siguiente experimento: colocó en un frasco una infusión de una sustancia fermentable; al cuello largo y estrecho le dio forma de S, dejándolo abierto. El frasco y su contenido fueron mantenidos a la temperatura de ebullición durante un largo tiempo, luego se retiró la fuente de calor, y así permaneció por días, semanas y meses, sin que su contenido fermentase; luego, cuando le cortó el cuello, quedando el interior del mismo expuesto a la invasión del aire atmosférico, observó la fermentación del caldo, demostrando, el análisis al microscopio, la presencia de microorganismos.

acidos nucleicos

ACIDOS NUCLEICOS

Son compuestos orgánicos de elevado peso molecular, formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Cumplen la importante función de sintetizar las proteínas específicas de las células y de almacenar, duplicar y transmitir los caracteres hereditarios. Los ácidos nucleicos, representados por el ADN (ácido desoxirribonucleico) y por el ARN (ácido ribonucleico), son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas nucleótidos.

NUCLEÓTIDOS 
Son moléculas compuestas por grupos fosfato, un monosacárido de cinco carbonos (pentosa) y una base nitrogenada. Además de constituir los ácidos nucleicos forman parte de coenzimas y de moléculas que contienen energía. Los nucleótidos tienen importantes funciones, entre ellas el transporte de átomos en la cadena respiratoria mitocondrial, intervenir en el proceso de fotosíntesis, transporte de energía principalmente en forma de adenosin trifosfato (ATP) y transmisión de los caracteres hereditarios.  

Esquema de un nucleótido

Grupos fosfato 
Son los que dan la característica ácida al ADN y ARN. Estos ácidos nucleicos, al tener nucleótidos con un solo radical (monofosfato) son estables. Cuando el nucleótido contiene más grupos fosfato (difosfato, trifosfato) se vuelve inestable, como sucede con el adenosin trifosfato o ATP. En consecuencia, se rompe un enlace fosfato y se libera la energía que lo une al nucleótido. Los grupos fosfato forman parte de la bicapa lipídica de las membranas celulares.

Pentosas
Son monosacáridos con cinco carbono en su molécula. En los ácidos nucleicos hay dos tipos de pentosas, la desoxirribosa presente en el ADN y la ribosa, que forma parte del ARN.

Bases nitrogenadas 
También hay dos tipos. Las derivadas de la purina son la adenina y la guanina y las que derivan de la pirimidina son la citosina, la timina y el uracilo.

Bases nitrogenadas

La timina está presente solo en el ADN, mientras que el uracilo está únicamente en el ARN. El resto de las bases nitrogenadas forma parte de ambos ácidos nucleicos.

La asociación de los nucleótidos con otras estructuras moleculares permite la transmisión de caracteres hereditarios y el transporte de energía.

NUCLEÓSIDOS 
Es la unión de una pentosa con una base nitrogenada, a través del carbono 1’ del monosacárido con un nitrógeno de la base. Al establecerse la unión química se desprende una molécula de agua.

Esquema de un nucleósido

Los nucleósidos se identifican de acuerdo a la base nitrogenada de la cual provienen. Si derivan de bases purínicas llevan el sufijo “osina”. Si lo hacen de bases pirimidínicas se agrega la terminación “idina”. Además, si el nucleósido está unido a la desoxirribosa se le agrega el prefijo “desoxi”.

Nomenclatura de los nucleósidos

De acuerdo a lo señalado, un nucleótido está formado por un nucleósido unido a uno o más grupos fosfato. Los nucleótidos se identifican de manera similar que los nucleósidos, omitiendo la última vocal y añadiendo la palabra “fosfato”, por ejemplo, adenosin fosfato, desoxicitidin fosfato, uridin fosfato, etc.

Los ácidos nucleicos son larguísimas cadenas formadas por millones de nucleótidos que se unen entre sí por enlaces de fosfatos. La base nitrogenada del nucleótido se une al carbono 1’ de la molécula de pentosa y el grupo fosfato al carbono 5’. La columna vertebral de la cadena o hilera la constituyen el grupo fosfato y la pentosa.

ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN) 
Es una molécula sumamente compleja que contiene toda la información genética del individuo. El ADN regula el control metabólico de todas las células.
El ADN posee una doble cadena o hilera de polinucleótidos, ambas con forma helicoidal y ensamblada a manera de escalera. Es un ácido nucleico presente en el núcleo, en las mitocondrias y en los cloroplastos de todas las células eucariotas. Se dispone de manera lineal, aunque en las procariotas tiene forma circular y está disperso en el citoplasma.
Para su estudio se lo divide en cuatro estructuras.

Estructura primaria del ADN
Como fue señalado, cada nucleótido está compuesto por una molécula de ácido fosfórico, una desoxirribosa como pentosa y cuatro bases nitrogenadas que son la adenina, citosina, guanina y timina.

Estructura secundaria del ADN
El ADN está formado por dos hileras o cadenas de polinucleótidos. El nucleótido de cada hilera sigue a otro nucleótido, y este a su vez al siguiente. De esta forma, cada nucleótido se denomina de acuerdo a la secuencia de cada base nitrogenada. Por ejemplo, una de las secuencias puede ser G-T-A-C-A-T-G-C. Una determinada secuencia de nucleótidos del ADN se denomina gen. Los genes se ubican en un determinado lugar de los cromosomas, y ejercen funciones específicas.

Las bases nitrogenadas de una cadena o hilera están orientadas hacia las bases nitrogenadas de la otra hilera complementaria, unidas entre sí por puentes de hidrógeno.

Las bases enfrentadas de cada hilera no lo hacen al azar, sino que la adenina se une siempre a la timina (A-T) mediante dos puentes de hidrógeno y la citosina hace lo propio con la guanina (C-G) a través de tres puentes de hidrógeno, tal como puede verse en el siguiente esquema. De esta forma, las dos hileras permanecen conectadas en toda su longitud.

La forma en que se disponen las cuatro bases nitrogenadas a lo largo de toda la cadena es la responsable de codificar la información genética de la célula, con instrucciones para controlar el desarrollo y las funciones del individuo. Numerosas proteínas como las histonas y factores de transcripción se adosan a la molécula de ADN con el fin de regular su expresión.

Estructura secundaria del ADN

Estructura terciaria del ADN
El ADN no está libre dentro del núcleo de la célula, sino que está organizado en un complejo llamado cromatina. Se denomina cromatina a la estructura formada por ADN y proteínas histónicas y no histónicas. La cromatina está inmersa en el jugo nuclear cuando la célula está en interfase, es decir, entre dos mitosis. En esa etapa, la molécula de ADN forma largos y numerosos filamentos que se enrollan a sucesivas moléculas de proteínas especiales llamadas histonas. Esto produce que el ADN sufra una importante compactación, puesto que en cada enrollamiento el ADN da casi dos vueltas sobre cuatro pares de histonas. Esas histonas, que se reconocen como H2A, H2B, H3 y H4, forman el octámero de histonas al agruparse de a pares.

El ADN enrollado junto al octámero se denomina cromatosoma. Entre dos cromatosomas se ubica el ADN espaciador, al que está asociada otra proteína histónica llamada H1, que mantiene en posición al ADN en el octámero.

Cada cromatosoma seguido de la histona H1 y del ADN espaciador forma las unidades fundamentales de la cromatina de las células eucariotas, llamadas nucleosomas. Los nucleosomas, con unos 100 ángstrom de diámetro, adoptan la forma de un collar de perlas, forma en que se observa la cromatina mediante microscopía electrónica cuando la célula está en interfase.

Disposición en collar de perlas de la fibra de cromatina

Estructura cuaternaria del ADN
Los nucleosomas también se compactan enrollándose de manera helicoidal. Forman estructuras de alrededor de 300 ángstrom de diámetro, denominadas solenoides. Cuando la célula entra en mitosis, las fibras de cromatina se pliegan entre sí y se compactan aún más, formando los cromosomas.

Las proteínas no histónicas actúan como un andamiaje sobre los solenoides, ensamblándose en forma de espiral. Estas proteínas brindan un armazón a la fibra de cromatina y colaboran en su plegamiento.

Funciones del ADN
-Almacenamiento de la información genética
-Replicación de su propia molécula
-Síntesis de ARN (transcripción)
-Transferencia de la información genética
 

La replicación o duplicación de la molécula de ADN se produce en la interfase de la división celular, más precisamente en la fase S, con el objetivo de conservar la información genética. Los puentes de hidrógeno que unen las dos hileras de polinucleótidos se rompen, con lo cual ambas cadenas se separan, sirviendo cada una de molde para fabricar una nueva hilera complementaria. La enzima ADN polimerasa se encarga de agregar nucleótidos fabricados por la célula que están esparcidos en el núcleo. Dicha enzima los va añadiendo a cada hilera separada conforme con la secuencia adenosina-timina y citosina-guanina (A-T y C-G). Al terminar la duplicación se obtienen dos moléculas idénticas de ADN de forma helicoidal, cada una con una hilera original y otra hilera neoformada. El núcleo tiene ahora el doble del ADN y de proteínas que al principio. De esta manera, la información genética de la célula madre será transmitida a las células hijas al producirse la mitosis.

ACIDO RIBONUCLEICO (ARN) 
A diferencia del ADN que posee desoxirribosa y timina, el ARN está formado por ribosa como monosacárido y uracilo como una de las bases nitrogenadas. El ARN forma una sola cadena de polinucleótidos dispuesta en manera lineal. Está presente en el citoplasma de las células procariotas y eucariotas.
La formación o síntesis de ARN se realiza a partir del ADN mediante la enzima ARN polimerasa, que copia una secuencia de nucleótidos (genes) de una hilera del ADN.
El ARN controla las etapas intermedias en la formación (síntesis) de proteínas.
Existen cuatro tipos de ARN con distintas funciones. Ellos son el ARN mensajero, el ARN de transferencia, el ARN ribosómico y el ARN heteronuclear.

-ARN mensajero (ARNm)
Se forma a partir del molde de una hilera de ADN. El ARN mensajero transporta la información para sintetizar una proteína copiada del ADN, desde el núcleo hasta el citoplasma, pasando por los poros de la membrana nuclear o carioteca. Luego se acopla a los ribosomas, organelas celulares donde se produce la síntesis de proteínas. Un codón está formado por tres nucleótidos del ARNm. Cada codón contiene un aminoácido diferente. Por lo tanto, a partir de la sucesión de los nucleótidos del ARNm se arma la secuencia de aminoácidos de la proteína. Debe recordarse que una serie de aminoácidos forman una proteína. El ARNm se degrada rápidamente por acción enzimática.

-ARN de transferencia (ARNt)
Tiene por función transportar aminoácidos hacia el ribosoma. En un extremo de su estructura, el ARNt posee un lugar específico para que se fije el aminoácido. En el otro extremo tiene un anticodón, formado por tres nucleótidos que se unen al codón del ARNm por puentes de hidrógeno.

-ARN ribosómico (ARNr)
Se unen a proteínas para formar los ribosomas, organelas formadas por dos subunidades, una mayor y otra menor. En los ribosomas se produce la síntesis de proteínas. El ARNr se sitúa en el citoplasma, y es el tipo de ácido ribonucleico más abundante de las células. El ARN nucleolar, ubicado en el nucléolo de las eucariotas, es el precursor del ARN ribosómico.

-ARN heteronuclear (ARNh)
Se aloja en el núcleo celular y su función es actuar como precursor de los distintos tipos de ARN.

Cuadro resumen

Estructura celular

Teoría de la panspermia

  TEORÍA DE LA PANSPERMIA

La teoría de la panspermia plantea el origen cósmico de la vida. Es posible que la vida se originara en algún lugar del universo y llegase a la Tierra en restos de cometas y meteoritos. Recupera una vieja idea de Anaxágoras, enunciada en la antigua Grecia del s. VI a.C.

El máximo defensor de la panspermia, el sueco Svante Arrhenius, cree que una especie de esporas o bacterias viajan por el espacio y pueden "sembrar" vida si encuentran las condiciones adecuadas. Viajan en fragmentos rocosos y en el polvo estelar, impulsadas por la radiación de las estrellas.

Hace 4.500 millones de años, la Tierra primitiva era bombardeada por restos planetarios del joven Sistema Solar, meteoritos, cometas y asteroides. La lluvia cósmica duró millones de años. Los cometas, meteoritos y el polvo estelar contienen materia orgánica. Las moléculas orgánicas son comunes en las zonas del Sistema Solar exterior, que es de donde provienen los cometas. También en las zonas interestelares. Se formaron al mismo tiempo que el Sistema Solar, y aún hoy viajan por el espacio.

Pero, ¿resistirían unas bacterias las condiciones extremas de un viaje interplanetario? Condiciones extremas de temperatura, radiación cósmica, aceleración, y sobrevivir el tiempo suficiente para llegar a otro planeta. Por no hablar de la entrada en la atmósfera. Los expertos creen que sí.

La vida bacteriana es la más resistente que se conoce. Se han reanimado bacterias que estuvieron bajo el hielo ártico durante decenas de miles de años. Bacterias llevadas a la Luna en 1967 por la Surveyor 3 se reanimaron al traerlas de vuelta tres años más tarde. Y si un meteorito fuera lo suficientemente grande, la elevada temperatura que alcanza al entrar en la atmósfera no afectaría a su núcleo.

La teoría de la panspermia cobró fuerza hace unos años cuando, al analizar el meteorito marciano ALH 84001, aparecieron bacterias fosilizadas de hace millones de años. Aunque no podemos saber con certeza si ya estaban allí cuando impactó contra la Tierra. También en el meteorito Murchison se hallaron muestras de las moléculas precursoras del ADN.

La panspermia tiene dos versiones. Para la panspermia dirigida, la vida se propaga por el universo mediante bacterias muy resistentes que viajan a bordo de cometas. La panspermia molecular cree que lo que viaja por el espacio no son bacterias sino moléculas orgánicas complejas. Al aterrizar en la Tierra se combinaron con el caldo primordial de aminoácidos e iniciaron las reacciones químicas

Que dieron lugar a la vida. La hipótesis de la panspermia es posible, aunque no necesaria para explicar el origen de la vida sobre la Tierra.

Teoría ácido-base de Lewis

Teoría ácido-base de Lewis

Gilbert Newton Lewis químico estadounidense que en 1938 formuló la teoría del enlace covalente donde propuso que no todas las reacciones ácido-base implican transferencia de protones, pero sin embargo forman siempre un enlace covalente dativo.

Propuso la escritura de fórmulas utilizando puntos para resaltar los electrones.

Ácido: Sustancia que puede aceptar un par de electrones de otros grupos de átomos, para formar un enlace covalente dativo.  (H+)

Base: Sustancia que tiene pares de electrones libres, capaces de ser donados para formar enlaces covalentes dativos. (OH-)

El ácido debe tener su octeto de electrones incompleto y la base debe tener algún par de electrones solitarios.  La reacción de un ácido con una base de Lewis da como resultado un compuesto de adición.

Todas las sustancias químicas que son ácidos o bases según las teorías de Arrhenius y de Brönsted Lowry también lo son de acuerdo con la teoría de Lewis; pero muchos ácidos de Lewis, no lo son de Brönsted, ejemplo:

(BF3 + :NH3 → F3B  NH3). 

 Bases de LEWIS

 

Las definiciones de Arrhenius o de Brönsted - Lowry son por lo general adecuadas para explicar las reacciones en solución acuosa.

También existen sustancias de Lewis, que pueden actuar como ácidos y bases a la vez, es decir, son anfóteras (ej: óxido de aluminio).

Según la teoría de Lewis, un ión hidrógeno (H+), invariablemente será un ácido, y un ión hidróxido, (OH-), siempre será una base; pero las definiciones de Lewis amplían el modelo ácido - base por lo que tienen gran importancia en la química orgánica ya que el concepto de Lewis además identifica como ácidos ciertas sustancias que no contienen hidrógeno y que tienen la misma función que los ácidos comunes que contienen hidrógeno. 
Ej: SO3  + (O)-2  -->   (SO4)-2 donde el SO3 actúa como ácido y el (SO4)-2 como base.

O  en la reacción   AlCl3  +  Cl-  -->  AlCl4- donde el tricloruro de aluminio actúa como ácido y el ion tetracloruro de aluminio como base.

Muchos de los ácidos de Lewis, son importantes catalizadores en diversas reacciones orgánicas.

Lewis determinó una base como una sustancia que posee un par de electrones sin compartir, con el cual puede formar un enlace covalente con un átomo, una molécula o un ión.  Un ácido es una sustancia que puede formar un enlace covalente aceptando un par de electrones de la base.

Para los ácidos y las bases de Lewis, existen reglas cualitativas que nos permiten poder predecir la fuerza de una sustancia, y estimar incluso, que tipo de base preferirá un ácido concreto o viceversa.

Estas reglas se pueden dividir en:

Bases fuertes: son aquellas sustancias que tienen un átomo que cede, cuya densidad electrónica se deforma difícilmente (polariza), debido a esto, por lo general, el átomo dador es de pequeño tamaño y bastante electronegativo. Ej: F-, OH-, O-2

Bases débiles: en cambio, son aquellas sustancias que poseen un átomo dador cuya densidad electrónica se deforma fácilmente. Dichos átomos suele ser menos electronegativos, y de mayor tamaño que en las bases fuertes. Por ejemplo: Br-, I-, CN-, CO-

Las sustancias que son bases en el sistema de Brönsted también son bases de acuerdo con el sistema de Lewis.  No obstante, la definición de Lewis de un ácido amplía el número de sustancias que se clasifican como ácidos.

Un ácido de Lewis posee un orbital desocupado capaz de aceptar pares de electrones de la base.

Las especies químicas que funcionan como ácidos de Lewis, incluyen:

Moléculas o átomos que posean octetos incompletos, varios cationes sencillos,  algunos átomos metálicos y los compuestos que tienen átomos centrales capaces de extender sus niveles de valencia.

En general, los ácidos que forman mejor los enlaces con las bases fuertes, reciben el nombre de ácidos fuertes, y los ácidos que forman mejores enlaces con las bases débiles, reciben el nombre de ácidos débiles.

Ácidos fuertes de Lewis:  H+  Li+  Na+  K+  Be+2  Mg+2  Ca+2  Sr+2  Sn+2  Al+3  Si+4

Ácidos débiles de Lewis:  Cu+  Ag+  Au+  Ti+  Hg+  Cs+  Pd+2  Cd+2  Pt+2  Hg+2

Diferencias de las teorías ácido base:

Teoría	Arrhenius	Brönsted-Lowry	Lewis
Definición de ácido	Cede H+ en agua	Cede H+	Captador de e-
Definición de base	Cede OH- en agua	Acepta  H+	Donador de e-
Neutralización	Formación de agua	Transferencia de H+	Formación de enlace covalente coordinado
Ecuación	H+ + OH- →  H2O	HA + B- →  A- + BH	A+  +  B- → A-B
Limitación	Solo soluciones acuosas	Solo transferencia de H+	Teoría general