Hipótesis de Oparín y el experimento de Stanley Miller

Hipótesis de Oparín Su hipótesis se basa se hubieran producido reacciones químicas espontáneas entre los componentes de la atmósfera primitiva (hidrógeno, metano, amoniaco, vapor de agua) de las cuales pudieron formarse sustancias orgánicas. Las fuentes para producir estas energías serían: Descargas eléctricas producidas en las numerosas tormentas que debieron tener lugar al existir mucho vapor de agua. Las radiaciones del sol serían muy intensas al no existir capa de ozono. La energía geotérmica procedente de la actividad volcánica.

Tormenta eléctrica

Esta atmósfera no poseía O₂, por lo que era reductora, condición imprescindible para que no se destruyeran los compuestos orgánicos formados.
El vapor de agua se condensó, al descender la temperatura y se produjeron lluvias torrenciales, que originaron los océanos primitivos, en los que reacciones químicas dieron lugar a compuestos orgánicos simples.
Luego todas las moléculas se irían acumulando progresivamente y formarían lo que Oparin denominó sopa o caldo primitivo, que constituirían mares cálidos con materia orgánica.
Los compuestos debieron aislarse del medio y formaron unas estructuras que se denominaron coacervados.
La última condición necesaria para que se originara un sistema biológico sería la capacidad de reproducirse.
El primer sistema físico-químico estable y autoreplicable se denominó progenote, que es el origen de todas las células. Aunque nos pueda parecer un hecho imposible, hemos de tener en cuenta el factor tiempo, afirman los evolucionistas. No se sabe cuándo ni cómo estos coacervados pasaron a constituir un verdadero organismo. Probablemente, durante miles o millones de años se fueron seleccionando y perfeccionando para convertirse en las primeras “protocélulas”.

Demostración de la hipótesis de Oparín. Experimento de Stanley Miller

Miller científico norteamericano que en 1953 experimento la hipótesis de Oparin de forma que en un aparato se produjo las condiciones de la atmósfera primitiva y sometió a estos gases a descargas eléctricas de forma que al cabo de unos. Días, se formaron moléculas orgánicas sencillas (aminoácidos). Hoy en día modificando el experimento se obtiene nucleótidos que son los componentes del ADN

Experimento de Stanley Miller

La experiencia consistió en hacer circular una mezcla gaseosa con esa composición a través de un aparato cerrado. En otra ampolla había agua hirviendo. Se sometió a los gases a una descarga eléctrica producida por una chispa de electrodos de tungsteno. A continuación se condensó la mezcla gaseosa y se añadió al agua hirviendo para su recirculación. Todos los compuestos no volátiles que se hubiesen formado se acumularían en el agua. Se hizo trabajar el aparato durante una semana.

Como resultado se obtuvo la síntesis de varios aminoácidos como alanina, glicina, ácido glutámico y ácido aspártico y otros compuestos orgánicos.

Los científicos repitieron estos experimentos y obtuvieron también purinas, pirimidinas, azúcares y 18 de los 20 aminoácidos esenciales para la vida. También se obtuvieron polímeros como polipéptidos en condiciones prebióticas.

Estos compuestos prebióticos se sabe que no son exclusivos de la Tierra, por técnicas radioastronómicas se han detectado compuestos orgánicos relativamente sencillos en las nubes de polvo interestelar.

Los tres primeros encontrados son intermediarios muy importantes para la síntesis prebiótica como el formaldehído del cual se originan azúcares; el ácido cianhídrico de los que se obtienen aminoácidos y adenina y el cianoacetileno del cual derivan bases pirimídicas.

Sin embargo, el experimento de Miller no es mas que un argumento circular, crearon las condiciones ideales para producir aminoacidos, sin evidencia alguna asumieron que la atmosfera primitiva era reductora, hoy sabemos que habia oxigeno por evidencia geologica abrumadora, los aminoacidos que obtuvo fue una mezcla racemica de L y D, solo aminoacidos L pueden conformar una proteina biologicamente funcional, en fin, que se puede decir de este experimento que algunos consideran la validacion de Oparin.

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¿Por qué cuando tocamos el hielo tenemos la sensación de quemarnos?

La experiencia es muy parecida a la de tocar un objeto muy caliente, pero los procesos biológicos son distintos.

Cubitos de hielo

El hielo quema

La sensación de quemadura y las lesiones que pueden producirse cuando tocamos ciertos objetos que se encuentran a muy baja temperatura son similares, aunque no idénticas, a las que experimentamos cuando tocamos objetos muy calientes. No obstante, aunque las sensaciones sean muy parecidas, los procesos que producen el daño biológico son diferentes. En el caso de los objetos fríos, la transferencia de calor desde el objeto caliente (nuestros dedos) al frío (el hielo) puede dar lugar a la congelación del agua contenida en las células, con formación de cristales de hielo que, si crecen lo suficiente, pueden desgarrar las membranas celulares, provocando que el líquido contenido en su interior se derrame. El resultado final es la destrucción de los tejidos congelados.

Como en el caso de las quemaduras por alta temperatura, el objeto frío debe reunir ciertas características para producir daños. Así, debe tener una temperatura baja y una conductividad térmica alta, para que la velocidad de pérdida de calor sea mayor que la de generación de calor en los tejidos vivos (nuestros dedos). Además, ese objeto debe tener una gran capacidad para almacenar el calor transferido (masa grande y alta capacidad calorífica/calor específico) y el tiempo de contacto debe ser lo suficientemente prolongado (el gradiente térmico suele ser relativamente pequeño comparado con el de las quemaduras por alta temperatura). Solo si se cumplen estas condiciones se podrán producir daños permanentes en los tejidos.

Heridas que puede hacer el hielo sobre la piel

 Lesiones producidas por el frío

La piel y los tejidos que se encuentran bajo la misma se mantienen a una temperatura constante gracias a la sangre que circula por ellos. La temperatura de la sangre se debe al calor proveniente de la energía liberada por las células cuando queman alimentos.

La temperatura corporal desciende cuando la piel se expone a un ambiente más frío, lo cual incrementa la pérdida de calor cuando la sangre no puede fluir con normalidad. El riesgo de sufrir lesiones por el frío aumenta cuando la nutrición es inadecuada o la cantidad de oxígeno es insuficiente.

Las lesiones que produce el frío, por lo general, no se manifiestan, ni siquiera en climas extremadamente fríos, si la piel, los dedos de manos y pies, las orejas y la nariz están bien protegidos y no quedan expuestos al aire durante mucho tiempo. Cuando la exposición es más prolongada, el organismo automáticamente estrecha los pequeños vasos sanguíneos de la piel de los dedos de las manos y los pies, las orejas y la nariz para dirigir más sangre a los órganos vitales como el corazón y el cerebro. Sin embargo, esta medida de autoprotección tiene un precio: como estas partes del cuerpo reciben menos sangre caliente, se enfrían con más rapidez. 

Evitar una lesión producida por el frío es sencillo: hay que saber dónde está el peligro y prepararse. Ponerse prendas de vestir de lana o abrigos con capucha rellenos de plumas o fibra sintética. Como por la cabeza se pierde gran cantidad de calor, es fundamental contar con un sombrero que abrigue.

Las lesiones provocadas por el frío comprenden la hipotermia, el congelamiento, sabañones y pie de inmersión. 

Hipotermia

La hipotermia es una temperatura corporal anormalmente baja.

Los ancianos o los muy jóvenes son los más vulnerables. Están particularmente expuestos los que viven solos y permanecen sentados durante horas o días en un ambiente frío, pues lentamente comienzan a sentir confusión y debilidad. La mitad de los ancianos que padecen hipotermia muere antes o poco después de haber sido encontrados. De todos modos, ni siquiera las personas jóvenes, fuertes y sanas son inmunes a la hipotermia. 

- Causas

La hipotermia se produce cuando el cuerpo pierde calor más rápidamente de lo que tarda en quemar energía para reponerlo. El aire frío o el viento pueden hacer perder el calor del cuerpo por convección. El permanecer sentado o inmóvil durante bastante tiempo sobre el suelo frío o una superficie metálica, o bien con la ropa mojada, hace que el calor del cuerpo pase a la superficie más fría por conducción. El calor puede perderse a través de la piel expuesta, especialmente de la cabeza, a través de la radiación y la evaporación del sudor. 

-Síntomas

El comienzo de la hipotermia suele ser tan gradual y sutil que tanto la víctima como los demás no perciben lo que está sucediendo. El movimiento se vuelve lento y torpe, el tiempo de reacción es más lento, la mente se nubla, la persona no piensa con claridad y tiene alucinaciones. Quien sufre hipotermia puede caerse, caminar sin destino fijo o simplemente recostarse para descansar y quizás morir.

-Tratamiento

En las primeras fases, ponerse ropa seca y cálida, tomar bebidas calientes o acurrucarse en un saco de dormir con un compañero puede contribuir a que la persona se recupere. Si ésta se encuentra inconsciente, hay que evitar que siga perdiendo calor, se la debe envolver en una manta seca y abrigada y, en la medida de lo posible, llevarla a un lugar cálido mientras se prepara su traslado a un hospital. A menudo no se le encuentra el pulso ni se oyen sus latidos cardíacos. La víctima debe ser movilizada con suavidad porque un golpe brusco podría producirle un ritmo cardíaco irregular (arritmia) que podría resultar mortal. Por este motivo no se recomienda recurrir a la reanimación cardiopulmonar fuera de un hospital, a menos que la víctima haya estado inmersa en agua fría y esté inconsciente. 

 Primeros auxilios en caso de hipotermia

Congelamiento parcial

El congelamiento parcial es una lesión producida por el frío en la que algunas partes de la piel se congelan pero no resultan dañadas de forma irreversible.

En este trastorno, las zonas de piel congeladas se vuelven blancas y duras, posteriormente se hinchan y producen dolor. A continuación, la piel puede desprenderse, como sucede tras una quemadura de sol, y tanto las orejas como las mejillas pueden ser sensibles al frío durante meses o años, aunque no presenten lesiones evidentes.

El único tratamiento que puede aplicarse en este tipo de caso, consiste en calentar la zona durante algunos minutos, a menos que esté gravemente congelada. En estos casos, el tratamiento es el mismo que para el congelamiento.

Congelamiento

El congelamiento es una lesión producida por el frío en la que una o más partes del cuerpo resultan permanentemente dañadas.

Es más probable que el congelamiento afecte a quienes tienen circulación deficiente debido a la arteriosclerosis, espasmo o dificultad del flujo sanguíneo por compresión causada por botas o guantes demasiado estrechos. Las manos y los pies expuestos al frío son más vulnerables. El daño que produce el congelamiento se debe a una combinación de flujo sanguíneo disminuido y formación de cristales de hielo en los tejidos.

Cuando la piel se congela, adquiere un color rojizo, se hincha y produce dolor, hasta que finalmente se vuelve negra. Las células de las zonas congeladas mueren. Dependiendo de la intensidad del congelamiento, el tejido afectado puede llegar a recuperarse o gangrenarse.

-Tratamiento

Una persona congelada debe ser envuelta en una manta de abrigo. Una mano o un pie congelado deberían sumergirse en agua no más caliente de lo que una persona en estado normal pueda tolerar (entre 37,7 y 40 ºC). No debería hacerse entrar en calor a la víctima frente al fuego ni frotándola con nieve. Una vez que esté a salvo, las bebidas calientes son de gran ayuda. En cuanto a la zona congelada, debe ser lavada cuidadosamente, secada y envuelta con vendas estériles y mantenida meticulosamente limpia para evitar infecciones. Cuando se diagnostica un estado de congelamiento, debe administrarse un antibiótico. Algunas autoridades recomiendan también la aplicación de la vacuna antitetánica.

La mayoría de las personas se recupera lentamente a lo largo de varios meses, a pesar de que, en ciertos casos, es necesario recurrir a la cirugía para extirpar los tejidos muertos. Como las zonas congeladas pueden parecer más extensas y graves al principio que semanas o meses más tarde, la decisión de amputar suele posponerse hasta que el área haya tenido tiempo de curarse.

A menudo, una persona con los pies congelados debe caminar hasta llegar a un sitio seguro. En la mayoría de los casos, si es posible proteger los pies de un nuevo congelamiento, caminar cuando están congelados es mejor que hacerlo una vez que han sido calentados. Los pies que han recibido calor son más vunerables a sufrir daño al caminar, especialmente sobre un suelo áspero.

Sabañones

Los sabañones (tambien llamados pernios) son dolorosas sensaciones de frío o quemazón en partes del cuerpo que han estado congeladas.

Se producen tras una exposición al frío, aunque no sea muy intensa. Los sabañones son difíciles de tratar y persisten durante años.

Pie de inmersión

El pie de inmersión es una lesión producida por el frío que tiene lugar cuando un pie permanece húmedo envuelto en calcetines o botas y fríos durante varios días.

El pie se vuelve pálido, húmedo y frío, y la circulación se debilita. Si el pie de inmersión no recibe tratamiento se puede producir una infección. El tratamiento consiste en calentar, secar y limpiar suavemente el pie. Es aconsejable mantenerlo en posición elevada. Deberían suministrarse antibióticos y posiblemente una dosis de refuerzo de la vacuna antitetánica. En alguna ocasión, aunque raramente, este tipo de lesiones se produce en las manos.

 

¿Por qué explota el maíz al hacer palomitas?

La presión interna de los granos al calentarse llega a ser nueve veces superior a la de la atmósfera.

 

Cuenco con palomitas

 

Los amerindios ya hacían palomitas en tiempos precolombinos, pero a pesar de su larga historia, no fue hasta 1983 que se propuso un mecanismo que explicara su formación. Morfológicamente, el grano de maíz está recubierto por una cobertura o pericarpio y, en su interior, se encuentra el pequeño germen de la futura planta y el endospermo, donde se almacena el alimento para el embrión en forma de almidón, junto con algo de agua. En algunas variedades de maíz la cobertura es más gruesa y presenta una disposición muy densa de fibras de celulosa. Esto hace que dicha cobertura exterior se comporte como un recipiente estanco: dicho de otra manera, se comporta como una pequeña olla a presión.
Cuando se calientan los granos hasta una temperatura de 66ºC, el almidón absorbe la humedad contenida en el interior del grano. Al continuar calentando llega un momento en que se alcanza la temperatura de ebullición del agua. Si el revestimiento fuera poroso, el vapor de agua escaparía del interior del grano. Pero el revestimiento en esta variedad de maíz no solo no es poroso sino que, además, es muy resistente. Así que, a medida que los granos se calientan a temperaturas superiores a los 100ºC sin cambios notables, la presión interna en los mismos va aumentando. Cuando se alcanzan temperaturas del orden de 175-180ºC, la presión interna en los granos llega a ser unas nueve veces superior a la atmosfera y la cobertura explota: el agua absorbida en el almidón se evapora y se expande rápidamente, y el almidón acaba en forma de espuma seca y crujiente.

 

Video: Palomitas haciéndose en la sartén

Pinchar aquí para ver el vídeo.

Palomitas de maiz, un aperitivo muy nutritivo

A todos nos gusta disfrutar de una buena sesión de cine comiendo palomitas de maíz, pero muchos no las consumimos porque contienen grandes cantidades de grasa que afectan de forma negativa en nuestra dieta. O eso es lo que creemos…
A partir de ahora eso se va a acabar, pues las palomitas contienen más nutrientes de los que pensamos y son una gran fuente de fibra, pues su materia prima es un cereal integral, el maíz.
El maíz es un grano integral fundamental en nuestra dieta diaria. Como tal es rico en fibra, y sirve de gran a ayuda en la prevención de la diabetes, enfermedades cardiovasculares y cáncer. Estas propiedades se encuentran en cereales integrales que han sido poco tratados, es decir, que no se les ha eliminado el germen.
Las palomitas son un claro ejemplo de esto, pues se obtienen a partir de granos de maíz vírgenes que contienen todas sus partes intactas como el artefacto, rico en fibras y vitamina B; el endospermo compuesto por hidratos de carbono y proteínas y el germen lleno de antioxidantes, vitamina E y grasas insaturadas. Componentes que hacen de las palomitas de maíz el gran desconocido de la dieta.

Partes del grano de maíz

Generalmente la mayoría de nosotros nos quedamos cortos en la ingesta de cereales ricos en fibra, por lo que las palomitas pueden ser un buen aliado. Eso sí, hay que evitar las palomitas envasadas. La mejor solución es hacerlas uno mismo en casa con un poco de aceite de oliva y sal, con lo que evitaremos las grasas saturadas y las toxinas que tan mala fama han dado a este alimento.

Composición del maíz