EL CARBONO1) ESTRUCTURA ELECTRONICATodas las molculas biolgicas, menos el agua, contienen carbono. Contiene en su ncleo seis protones mientras 6 electrones orbitan a su alrededor. El carbono pertenece al segundo periodo y tiene 4 electrones en su ltima capa.Contiene 3 Isotopos a) Carbono-12: ms comn y posee 6 neutrones; b) Carbono-13: Tiene 7 neutrones y aunque muy poco abundante, gracias a l se puede determinar la estructura de las molculas; c) Carbono-14: Es radioactivo y se emplea en la datacin arqueolgica de restos orgnicos.2) ENLACESSiguiendo la regla del octete, el carbono puede unirse a cuatro tomos distintos.En su ltima capa, normalmente los electrones se situaran dos en el orbital 2s y dos en los orbitales 2p. Pero cuando va a unirse a otros tomos cambia y en lugar de tener en su segunda capa orbitales s y p la combina formando unos orbitales llamados sp3.Las cuatro valencias de carbono no forman un cuadrado sino un tetraedro, pero cuando forman enlaces dobles o triples, esta geometra cambia.3) ENLACES DOBLES Y TRIPLESEl carbono no siempre se une a 4 tomos, a veces se une a menos tomos, ya que puede formar enlaces mltiples: Enlaces simples, Enlaces dobles y Enlaces triples.Enlaces simples forman un tetraedro; Enlace Doble forman un tringulo; El Enlace triple es siempre lineal.

4) CADENAS DE CARBONOEl enlace que se produce entre dos tomos de carbono es muy estable, esto quiere decir que se pueden formar largas cadenas de tomos.Los tomos de carbono son entonces PRIMARIOS (si estn en el extremo de la cadena) o SECUNDARIOS (si estn en el interior). Las cadenas pueden ramificarse, TERNARIO (un tomo de carbono puede unirse a otros tres tomos de carbono) o CUATERNARIO (cuatro tomos de carbono)Si los tomos de carbono se unen entre si y a tomos de hidrogeno, se forman hidrocarburos, y a estos se le aparecen tomos de oxgeno, etc... Aumenta la complejidad de las molculas y lo que se le conoce como grupos funcionales.

LOS ELEMENTOS DE LA VIDA1) EL CALDO PRIMIGENIOEn los primeros lagos haba numerosas sales minerales, magnesio, azufre, hierro. El agua estaba a unas T muy elevadas; el aire compuesto de hidrogeno, metano, vapor de agua y amoniaco; el sol an no haba entrado en ignicin y la nebulosa solar impeda que se viera el mas mnimo destello de luz estelar. Pero a pesar de estas condiciones, haba una gran cantidad de energa.Dos fuentes de energa principales: a) Calor Interno de la tierra (meteoritos, terremotos); b) Formacin de tormentas elctricas. Si no hubiese habido aporte de energa, todos los procesos qumicos hubieran fracasado, o sea la diferencia de T tenderan a equilibrarse y las nicas reacciones serian aquellas que implicasen perdida de organizacin. La mayor parte de los tomos, principalmente los metlicos son capaces de almacenar una gran cantidad de calor. El aporte energtico era tan grande que se formaron aleaciones que dieron origen a las vetas.Pero hay una serie de elementos (CHON) que necesitan menos cantidad de energa para reaccionar entre s, o con otros elementos; los siguientes tomos de semejantes caractersticas (Silicio, Fosforo y Azufre) tambin tienen una cierta facilidad para formar molculas entre s o para combinarse con los elementos ya mencionados. Por desgracia estos tomos son grandes y pesados, por lo que para ellos es ms difcil formar molculas de una cierta complejidad.En aquellos lagos saturados de sales minerales, acariciados por una brisa de metano, amoniaco e hidrogeno, las molculas reaccionaban con otras molculas y se formaban molculas ms complejas. Algunas no eran estables y resultaban destruidas pero otras eran bastante estables, perdurando durante ms tiempo y pasando a formar parte de un que cada vez se haca ms complejo; las molculas complejas eran capaces de almacenar ms energa que las simples y esto hizo que la complejidad del caldo fuera tambin en aumento.Cerca de la fuente de energa (Rocas radioactivas, volcanes, tormentas elctricas), se creaban molculas complejas. Si la nueva molcula derivaba hacia una zona donde el aporte energtico fuera excesivo seria desintegrada y sus componentes seran usados para iniciar otras combinaciones; Si la molcula derivaba hacia una zona libre de aporte energtico permaneca a salvo y perduraba. Luego se formaron depsitos de molculas complejas en los lagos primitivos contiendo sustancias como: formaldehido, cidos frmico, actico y lctico, urea y aminocidos simples (glicina y alanina)Cuando el sol comenz a brillar en el cielo cambio las reglas del juego. Por un lado hubo una nueva fuente de energa en forma de rayos ultravioleta que bombardeaban las superficies de los mares (las molculas complejas sufren un incremento). Por otro lado, los rayos UV no podan atravesar un determinado espesor de agua, las sustancias recin formadas, si eran ms pesadas que el agua o quedaban en suspensin (........................Por este motivo los mares se convirtieron en gigantescos depsitos de molculas complejas, las corrientes marinas provocadas por explosin de volcanes hacan que parte de las sustancias creadas afloraran de vez en cuando a la superficie del mar, la mayor parte de las veces esto produca disgregacin de la molcula pero otras veces se fabricaban molculas ms complejas, con todo y con eso, el balance segua siendo positivo, eran muchas ms las molculas complejas que se creaban y depositaban en el fondo marino que las que eran devueltas a la superficie y disgregadas. El caldo aumentaba su complejidad hasta el punto que se formasen purinas y azucares como la adenina y la ribosa (componentes de los cidos nucleicos)Conforme aumentaba la complejidad del caldo aumentaba la probabilidad que se formasen sustancias ms complejas, cuando el caldo estaba saturado de cidos nucleicos resulto inevitable que surgieran los primeros nucletidos e incluso algunos compuestos tan complejos como el Tri fosfato de Adenosina (ATP), al examinar una molcula de ATP vemos que es una molcula sumamente compleja.Entonces la probabilidad de que se formase ATP, a partir de agua, metano, amoniaco y las sales sulfuras y fosfatos que existan en el caldo, resultaran tan bajas que sera absurdo considerarlo; pero de este caldo no surgi ATP, sino uno caldo ms complejo que el anterior, en el cual surgieron molculas ms complejas. En 1953, Urey y Miller prepararon una mezcla de amoniaco, metano e hidrogeno. Al cabo de 24 horas el caldo, originalmente transparente, haba adquirido una apreciable coloracin rosada. Una semana ms tarde analizaron la muestra conseguida, y encontraron cido frmico, actico, glicolico y lctico, cido cianhdrico, urea y dos de los aminocidos ms simples, glicina y alanina, y no eran pocas molculas, sino trillones. Este experimento fue repetido por varios cientficos sustituyendo algunos componentes originales y usando luz UV en lugar de electrodos y se produjeron sustancias ms complejas y hasta algunos aminocidos ms complejos que la glicina y alanina. En 1961 Juan Oro, aadi cido cianhdrico y del proceso obtuvo algunas purinas, entre ellas la adenina. En 1962, Aadi formaldehido y consigui la sntesis de dos azucares, la ribosa y la desoxirribosa. Luego desde 1963 hasta 1965, el centro de investigacin Ames de california se realiz una serie de experimentos partiendo de compuestos que se haban sido creados como la ribosa, la adenina, fosfatos y otros. Y sometindolos a iluminacin con luz UV surgieron compuestos cada vez ms complejos, como la adenosina, cido adenilico y Tri fosfato de Adenosina (ATP).2) EL ORIGEN DE LA VIDALas protenas y aminocidos tienen a unirse entre s, en ocasiones al azar. As Sdney Fox, descubri que si se calentaba una mezcla de aminocidos se formaban largas cadenas de protenas. Y al enfriarse se agrupaban las unas junto a las otras para formar una membrana; las cadenas protenicas eran ms anchas por un extremo que por el otro, no eran completamente plana sino que se iba curvando hasta formar una esfera cerrada, como la membrana de una clula. Entonces el parecido de estas micro esferas a una clula es notable, dejando pasar molculas pequeas pero siendo impermeable a molculas mayores de un tamao determinado. Fox hizo multitud de experimentos aadindoles determinadas sustancias y consigui que aumentaran de tamao, se contrajeran, extendiesen e incluso se dividieran. Pero estos micros esferas no eran clulas, sino membranas cerradas en cuyo interior se podan agrupar molculas complejas en una concentracin superior a la que se daba en el caldo. Al formarse este micro esferas, cada una de ellas se converta en un pequeo laboratorio en el que la concentracin de molculas complejas era muy superior, y las probabilidades de que con ellas se formaran molculas ms complejas eran an mayores. Es posible que en zonas de las costas donde las corrientes marinas no fuesen muy fuertes se formasen colonias de micro esferas (aspecto de espuma marina y una consistencia coloidal a la clara del huevo); En estas colonias habran millones de micro esferas, cada una un laboratorio qumico donde se fabricaban nuevas sustancias, donde al azar realizaban nuevos experimentos. A veces se creaban sustancias que hacan que la esfera se destruya, hacan destruir a las esferas cercanas, las hacan crecer o dividirse. Los actos de las micro esferas seguan siendo reguladas por procesos externos (rayos UV, encuentro fortuito con otras sustancias), entonces miles de micro esferas construyndose cada da, cada una con una composicin distinta.Entre tal cantidad de experimentos surgieron esferas capaces de crecer alimentndose de otras esferas de su entorno, otras esferas eran capaces de crecer hasta que una reaccin qumica en su interior provocaba que la esfera se dividiera. A veces las esferas resultantes eran parecidas a la original entonces las probabilidades de que las esferas hijas fueran tan complejas como la madre, pero ni siquiera entonces se poda considerar que era vida, an faltaba algo, un mecanismo capaz de transmitir la informacin (ADN), Cuando determinadas sustancias entran en contacto con un extremo de la molcula de ADN, esta comienza a abrirse separndose las dos hlices. Por s solo, el ADN tampoco es una sustancia viva, no podra encontrar por s mismo todos los nucletidos necesarios para replicarse, pero en el interior de una microesfera la concentracin de nucletidos puede ser suficiente para que el ADN pueda multiplicarse. Y aun as hace falta que el ADN se empiece a dividir al mismo tiempo que la esfera que lo contiene, Son tantas las condiciones necesarias que haran falta. 3) LA CREACION DE LA CELULALa primera clula viva capaz de tomar alimento para crecer y dividirse en dos seres idnticos surgi despus de ms de mil millones de aos de experimentos en los trillones de microesfera. Los procesos que realizaba esta clula estaban controlados por una serie de molculas, algunas partes del ADN fabricaban sustancias que hacan que la membrana celular extendiera seudpodos, entonces cuando la concentracin del cido nucleico en el interior de la membrana era suficiente se generaba una o varias sustancias que causaban la replicacin de cada uno de los componentes de la clula, incluida la membrana. El proceso era sumamente delicado, las probabilidades de error eran 50%. La clula se reprodujo por primera vez, y fueron dos. De stas, una pudo volver a reproducirse la otra no, y as durante varias generaciones. En un momento determinado hubo otra clula que sobrevivi y fueron tres. La cuarta clula tard menos tiempo en aparecer y an menos la quinta. La tasa de errores era tan grande que el crecimiento de la poblacin era muy lento, slo sobreviviran las clulas que se encontraban en un medio ideal, As, en determinadas zonas las clulas se encontraban con escasez de alguna sustancia y eso incrementaba la probabilidad de errores en la replicacin: leve ventaja o desventaja. Si el error produca una desventaja, esa variacin se extingua, si el error provocaba una ligera ventaja, aumentaba la probabilidad de supervivencia. Al cabo de varios miles de generaciones, las clulas se haban multiplicado hasta ser trillones, Y de todas las mutaciones producidas aquellas que implicaban menos probabilidad de supervivencia haban quedado extinguidas, por lo que la probabilidad de supervivencia era ya bastante superior al 50%. As, despus de mil millones de aos durante los cuales existi un caldo de cultivo cada vez ms y, surgi por fin una clula con ms de un 50% de probabilidades de supervivencia y en apenas unos pocos aos se extendi por todos los mares.Haba nacido el planeta de las clulas. Eran clulas procariotas, sin ncleo, y existan en cada vez ms variedades diferentes. La probabilidad de supervivencia tambin variaba segn el ambiente, en el agua caliente, sobrevivan mejor algunas variedades de clulas, mientras que otras medraban con ms eficacia en climas fros o templados. Todas estas clulas vivan consumiendo energa, y la manera de conseguir energa era mediante la luz UV. La explosin demogrfica de las clulas eucariotas tuvo otro efecto en el planeta. El caldo primigenio que haba en los mares, fue devorado por las clulas recin creadas en apenas unos pocos milenios. Hasta cierto punto no importaba, la membrana celular conservaba en su interior la concentracin de sustancias necesarias para su propia supervivencia, pero el inagotable depsito de protenas y sustancias orgnicas que rellenaba el fondo de los mares, comenz a agotarse. La repentina escasez de alimento provocada por su propio crecimiento tuvo una grave consecuencia: Aument la probabilidad de errores en la replicacin y disminuy la probabilidad de supervivencia de las clulas. Las clulas que han llegado hasta nuestros das tienen una probabilidad de error sumamente baja y su eficiencia es muy elevada. Pero en aquella poca las clulas eran tan imperfectas, por tal motivo la escasez de alimento provoc el surgimiento de millones de variedades diferentes de las clulas originales, y entre estos slo sobrevivieron las clulas capaces de sobrevivir en los ambientes en los que habitaban. El siguiente paso evolutivo fue mucho ms difcil. Los mares se llenaron de clulas, pero por regla general el aspecto del planeta pareca ms muerto que cuando el mar era una masa coloidal de molculas complejas. La misma fuerza que fomentaba la evolucin, los rayos UV, provocaba su estancamiento impidiendo que se formasen estructuras ms complejas. El Sol haba continuado el proceso de transformacin de la atmsfera (dixido de carbono y nitrgeno). Y tambin se haba empezado a formar la capa de ozono. Esto fue otro duro golpe para las clulas, la capa de ozono, opaca a estas radiaciones UV, entonces haba clulas que tomaban energa de la luz visible, pero el debilitamiento de la luz UV provoc que proliferasen las clulas capaces de procesar la energa de la luz visible. Fue as como surgieron y se extendieron con rapidez las clulas con capacidad de Fotosntesis. Estas clulas generaban Oxgeno como producto de desecho. La vida sobrevivi a duras penas, pero al cabo de esos millones de aos haba surgido una variedad de clulas capaces de sobrevivir y medrar en el nuevo ambiente que se haba creado. Estas clulas eran lo que hoy en da conocemos por cloroplastos, era el inicio del camino hacia la atmsfera actual. La variedad de clulas procariontes, sigui aumentando, pero mientras la atmsfera careca de oxgeno dichas clulas se extinguan. Pero cuando el oxgeno en la atmsfera empez a suponer un porcentaje apreciable, las clulas capaces de usar la combustin de oxgeno comenzaron a multiplicarse, habiendo entonces dos variedades mayoritarias de clulas, las consumidoras de CO2 y productoras de oxgeno y las consumidoras de oxgeno y productoras de CO2, y entonces la composicin de la atmsfera hizo posible la existencia de dos tipos de seres vivos, las plantas y los animales.4) LA EXPLOSION DE LA VIDA De hecho, el siguiente paso evolutivo fue el ms largo, debieron pasar ms de dos mil millones de aos ms para que del mar surgieran las primeras clulas eucariotas, la naturaleza haca experimentos y creaba nuevas formas, sea moleculares, sea celulares, hasta encontrar una clave evolutiva que permitiese dar el siguiente paso en la evolucin. Y tambin hubo extinciones. El Sistema Solar se form hace ya ms de cuatro mil quinientos millones de aos. A lo largo de su existencia ha viajado en torno a la galaxia y en toda su historia ha dado ms de veinte vueltas alrededor de la Va Lctea. En esos ms de veinte aos galcticos la Tierra ha podido ser afectada por alguna de esas explosiones. Tambin hemos seguido siendo bombardeados con una cierta frecuencia por la cada de meteoritos, que han causado la extincin de numerosas formas de vida.4.700Formacin de la corteza terrestre.Formacin de los primeros mares.

4.500Comienza el aumento de complejidad del caldo primigenio.

3.500Aparicin de la primera clula procariotaEn un par de aos se extendi por todo el planeta.En un par de siglos devor todo el alimento del mar primigenio.

1.500Primeras clulas eucariotas, formadas con cloropastos, mitocondrias y ncleo.

700Primeras colonias celulares. Organismos pluricelulares. Esponjas, corales.

530La Explosin Cmbrica.Aparecen cientos de miles de especies. Peces, Crustceos y plantas.Las plantas comienzan a poblar la tierra.

440Gran extincin del Ordovcico. Causa desconocidaAcab con el 90% de las especies marinas y terrestres

400Anfibios e insectos

365Gran Extincin del Devnico

300Aparecen los dinosaurios

225Gran Extincin del Prmico. Causa desconocida.Desaparecen el 95% de las especies existentes.

210Gran Extincin del Trisico

200Aparecen mamferos y aves

125Aparecen los primates y las primeras plantas con flores.

65Gran Extincin del Cretcico (Cada de meteorito en la costa de Mjico)Acab con los dinosaurios y con el 70% de los seres vivos.

1Aparicin de los primeros homnidos.

Y a pesar de las cinco grandes extinciones conocidas hasta el momento, la vida ha seguido experimentando, evolucionando y creando seres cada vez ms complejos.