Funciones Vitales

Características de los seres vivos

Un ser vivo es un sistema material con capacidad para realizar las funciones vitales. La teoría celular del siglo XIX afirma que la célula es la unidad básica del ser vivo; es una estructura organizada, dividida en partes más simples, y la mínima que puede realizar las funciones vitales.

Las moléculas de la vida se basan en la química del carbono: son cadenas de enlaces covalentes de carbono. Sus elementos más simples son los monómeros (como la glucosa, los aminoácidos o los polisacáridos – son asociaciones simples de carbono) que se asocian para formar estructuras más complejas, los polímeros (polisacáridos, proteínas, grasas…).

Para configurar una célula es necesario un código genético molecular y estabilidad en el ambiente de formación (condiciones de subsistencia). Por eso en el estudio del origen de la vida lo primero es preguntarse cómo se formaron las piezas más básicas.

Funciones vitales

  • Nutrición: conjunto de procesos para obtener materia y energía destinadas al crecimiento (aumento de materia – masa, volumen) y desarrollo (diferenciación y especialización celular), sustitución, renovación y reparación de tejidos.
    1. Autótrofa: adquisición de materia inorgánica para formar materia orgánica mediante una fuente externa de energía. Ejemplo: fotosíntesis y quimiosíntesis.
    2. Heterótrofa: adquisición a través de materia orgánica del medio, elaborada por otros seres vivos en otro proceso. El metabolismo la transforma en materia propia y las reorganiza. Por ejemplo, las proteínas deben romperse para reorganizarse de acuerdo con el código genético característico.
  • Relación: conjunto de procesos por los cuales un ser vivo interactúa con el medio. Mediante la percepción recibe información de los estímulos o cambios sucedidos en el medio: de temperatura, de sustancias químicas… Los capta y procesa gracias a su sensibilidad, que trabaja entre unos umbrales mínimos y máximos. Después, su excitabilidad le permite emitir una respuesta. Estos procesos de interacción se usan para adaptarse al medio: cambios estructurales o morfológicos que le dan al organismo más oportunidades de supervivencia en el medio en el que viven. Esto influye en los mecanismos de percepción y de respuesta.
  • Reproducción: capacidad de un organismo vivo para formar otros semejantes. La descendencia recibe el código genético del progenitor, que determina su organización, así como sus rasgos y el funcionamiento de sus estructuras.
    1. Asexual: a partir de la división celular un progenitor y sin intervención de gametos – por duplicación o esporulación. Ejemplos: bacterias y hongos.
    2. Sexual: intervienen los gametos – células especiales con la mitad de cromosomas. Tiene como ventajas una mayor diversidad genética y por tanto más capacidad de adaptación a un medio. Ejemplos: flores, animales, ser humano…

Materia viva, inerte y muerta

La célula es la unidad mínima que puede realizar las funciones vitales. Estructuralmente, un ser vivo necesita al menos una. Los organismos formados por células son, pues, materia viva.

Se distingue de la materia inerte porque esta es la que aún no alcanzó los niveles estructurales necesarios para realizar las funciones vitales.

La materia muerta, en cambio, provendría de la materia viva que antes podía realizar las funciones vitales, pero ha perdido sus estructuras más complejas debido a procesos de degradación. Las estructuras van desapareciendo y pudriéndose. El proceso puede ser acelerado por agentes que incluso la pueden convertir en materia inorgánica.

Es difícil definir qué es un organismo vivo, ya que debido a injertos y trasplantes las células ya no tienen por qué obedecer a una unidad genética. Asimismo, la teoría celular también puede ser puesta en entredicho por organismos como los nanomicrobios.

Ya que afirma que toda célula procede de una antecesora, surgen dudas de cómo se formó la primera. Ante eso se pueden seguir dos vías de estudio: suponer que la vida surgió en la Tierra o que tiene un origen extraterrestre, proveniente del espacio.

Formación de la vida (origen terrestre)

Las primeras células se formarían hace 3800 millones de años, a finales del Hadeico.

Condiciones ambientales prebiológicas

  • La atmósfera primaria, previa a la magnetosfera, probablemente desapareció debido al viento solar de las convulsiones iniciales del sol. Estaría formada por gases ligeros como el hidrógeno y el helio.
  • La segunda atmósfera se formaría a partir de la actividad volcánica, que arrojó vapor de agua, dióxido de carbono, metano, nitrógeno, amoníaco… El oxígeno, más activo, reaccionó y se combinó formando agua y óxidos cuando la corteza se consolida. Es una atmósfera reductora debido a la ausencia de oxígeno, condición indispensable para la estabilidad de las futuras moléculas orgánicas; el oxígeno las hubiera oxidado rompiendo los enlaces de los monómeros en polímeros. Inicialmente no había protección contra la oxidación (ahora tenemos membrana). Los gases de esta atmósfera sirvieron de materia prima a partir de la cual surgió la vida.
  • Sin ozono, los rayos UVA y la radiación cósmica, junto a la actividad eléctrica de las tormentas terrestres, podrían proporcionar la energía necesaria para la formación de los enlaces de las primeras moléculas orgánicas. Según Haldane, estos compuestos orgánicos se almacenarían en los océanos, hasta formar un “caldo primitivo” en el que según Oparín aparecerían las primeras estructuras biológicas o coacervados, para luego evolucionar. Todo apunta a que la vida surgió en aguas poco profundas, protegida de la radiación cósmica; fuera, no había protección y se alterarían las estructuras celulares.
  • La temperatura en la Tierra se mantuvo bastante estable desde la consolidación de la corteza hasta la actualidad (las diferencias climáticas, estacionales, etc., siempre dentro de unos márgenes), lo que permite la existencia de agua líquida que permite la actividad metabólica y de compuestos como los que forman a los seres vivos (proteínas, ácidos nucleicos…). Para esto sería estrictamente necesaria la atmósfera; de lo contrario el agua se vaporizaría.
  • La gravedad tiene que ver con la retención de atmósfera, de la actividad geológica y por tanto de la magnetosfera. Si hubiera demasiada gravedad habría un exceso de presión sobre las estructuras, con lo que se aplastarían.

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