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Fase Prebiótica y sus teorías

Publicado por Mónica González

La fase prebiótica de la Tierra no duro mucho tiempo en la historia del planeta, apenas 500 millones de años, pero en ese tiempo todas las moléculas necesarias para, el metabolismo, evolucionaron hacia la propagación de información en un gen primordial y el auto montaje de una membrana, para que las protocélulas quedaran disponibles.

Esto muestra que el ambiente químico prebiótico era complejo, con el planeta previendo las condiciones ideales en su superficie para la generación de moléculas necesarias para la vida.

Son condiciones mucho más favorables de las que existen en el medio interestelar para esa generación, temperatura, densidad, agua en estado líquido, relámpagos actividad volcánica.

La tierra prebiótica podría ser considerada como un sistema abierto donde la materia y la energía podrían ser tratadas siempre en un equilibrio térmico local.

Existen dos teorías acerca de la producción de dichas moléculas necesarias para la vida durante la fase prebiótica del planeta.

Una de ellas se basa en una producción exógena de las mismas, o sea, que las moléculas prebióticas fueron formadas en meteoritos que enriquecieron la tierra colisionando sobre la misma.

Esta teoría se encuentra fundamentada en los análisis orgánicos de los meteoritos, sumados a que la taza de colisiones de dichos objetos era elevada en dicho periodo.

La segunda teoría se basa en una producción endógena, carente de factores externos que intervengan en su carrera evolutiva,  dicha teoría confiere que las moléculas fueron sintetizadas a gran escala en el planeta.

La primera y más conocida evidencia para ese tipo de producción es el experimento de Urey-Miller,  el cual demuestra que las moléculas generadoras de la vida fueron producidas a partir de una mezcla de  gases presentes en la atmósfera primordial de la Tierra.

Urey -Miller parte de la premisa que la atmósfera de la tierra se encontraría libre de oxigeno y tendría una composición similar a Júpiter.

Conformada mayor mente por H2, CH4 y NH3,  además de vapor de agua, lo que resumiría en una atmósfera reductora.

De las principales fuentes de energía disponibles en dicho periodo, radiación solar, relámpagos y actividad volcánica los dos científicos solo lograron simular inicialmente apenas los relámpagos, utilizando descargas eléctricas sobre la mezcla de gases.

El resultado fue la producción de 20 tipos de aminoácidos todos necesarios para la vida.

La formación de aminoácidos en el experimento de Urey y Millar es casi ciertamente generada vía síntesis de Strecker.

En ella un aldehído reacciona inicialmente con NH3 para generar un intermediario en el cual  después es adicionado  HCN en una adición nucleofílica. La  a-amino neutrila resultante sufre Hidrólisis, con la formación de un carboxilo en el lugar del grupo neutrilo completando así la síntesis.

El mecanismo demuestra que los aminoácidos no son formados a partir de descargas eléctricas, pero si de reacciones que suceden después de la condensación del agua.

O sea que por dicho proceso se generaría una acumulación de aminoácidos en los océanos a lo largo del tiempo.

Estas teorías demuestran que la producción de aminoácidos parece ser  simple de explicar tanto de forma exogena como endógena.

En tanto el modelo más actual de atmósfera primitiva muestra que la misma no seria tan reductora como la simulada por Urey-Miller.

Primeramente el experimento no toma en cuenta la generación de gases a partir de la actividad volcánica.

En la década de los 80 fue propuesto que la atmósfera primordial será compuesta de CO2, N2, H2O y en menores cantidades de CO y H2.

Además de ello el H2 es un gas liviano, siendo entonces gradualmente perdido por el planeta

Por otro lado en aquella época la luminosidad del Sol era un 25% menor a la actual.

Sin un gran efecto invernadero habría un congelamiento de los océanos, este hecho hace que el nivel previsto de CO2 en la atmósfera primordial aumentara drásticamente.

Y utilizando esta nueva la producción de aminoácidos y otras moléculas prebióticas fue bastante menos, lo que comprometió mucho la teoría endógena.

Por fin, en 2005 De Sterck y sus colaboradores mostraron que el escape de H2 de la atmósfera primordial debió haber sucedido dos veces más lento que lo anteriormente propuesto.

El balance entre el escape de H2 y la emisión del mismo gas por los volcanes y océanos mantuvo la concentración del mismo cerca del 30%.

Con esta atmósfera la producción de moléculas prebióticas de forma endógena puede ser considerada nuevamente.

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