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Origen de la vida – experimento de Miller y Urey, generación espontánea y protocélulas

BiologíaEvoluciónEdades 17–18Laboratorio virtual

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Usar con mi clase

Cuatro pantallas sobre el origen de la vida. Generación espontánea: repite los frascos con carne de Redi, los caldos hervidos de Needham y Spallanzani y los matraces de cuello de cisne de Pasteur para ver que los seres vivos solo proceden de otros seres vivos. Miller y Urey: elige la mezcla de gases (CH₄, NH₃, H₂, H₂O o una atmósfera de CO₂/N₂), la energía de la chispa y la duración, y lee el rendimiento de glicina, alanina y otros aminoácidos en una tabla y en un cromatograma en papel. Hipótesis: la Tierra primitiva en cuatro momentos, con la sopa primitiva de Oparin y Haldane, las fuentes hidrotermales, los charcos templados y el material llegado del espacio. Protocélulas: ácidos grasos que forman vesículas, una ribozima que copia ARN y los rasgos que toda la vida comparte desde LUCA.

Lección: Origen de la vida: evolución química, evolución prebiótica, generación espontánea y biogénesis

Qué muestra

¿Cómo empezó la vida? Los experimentos de Redi, Spallanzani y Pasteur mostraron que las larvas y los microbios no surgen de la materia inerte, así que los seres vivos proceden de otros seres vivos. Oparin y Haldane propusieron que la primera vida surgió por evolución química: moléculas sencillas de la atmósfera primitiva, con energía de los rayos y de la luz ultravioleta, formaron compuestos orgánicos. En 1953 Miller y Urey obtuvieron así aminoácidos en el laboratorio. Otras hipótesis sitúan el comienzo en fuentes hidrotermales, en charcas templadas o en material del espacio; las vesículas de ácidos grasos y el ARN que se copia sugieren cómo pudieron formarse las primeras protocélulas.

Cómo usarla

Elige una pantalla con las pestañas. Miller y Urey: elige la Mezcla de gases, la Energía de la chispa y la Duración, pulsa Iniciar y compara los ensayos en la tabla. Generación espontánea: elige un Experimento y pulsa Iniciar; con Pasteur, prueba Inclinar el matraz 1. Hipótesis: toca los números del dibujo y cambia el Momento. Protocélulas: elige Vesículas de ácidos grasos, Mundo de ARN o LUCA.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla ¿Generación espontánea?, Miller y Urey, Hipótesis, Protocélulas
  • Experimento Redi (1668): frascos con carne, Needham y Spallanzani (1748, 1768): caldo, Pasteur (1859–1862): matraces de cuello de cisne
  • Mezcla de gases CH₄ + NH₃ + H₂ + H₂O (Miller 1953), CO₂ + N₂ + H₂ + H₂O, CO₂ + N₂ + H₂O, CH₄ + H₂ + H₂O (sin nitrógeno)
  • Energía de la chispa (respecto a Miller) 0–200 %
  • Duración 1–14 días
  • Momento hace 4,5 mil millones de años, hace 4,0 mil millones de años, hace 3,5 mil millones de años, hace 2,4 mil millones de años
  • Parte Vesículas de ácidos grasos, Mundo de ARN, LUCA
  • Concentración de ácidos grasos 0–4 × CVC
  • Arcilla montmorillonita
  • Agua de mar (mucho Mg²⁺, Ca²⁺)
  • Tasa de error por nucleótido 0,1–10 %
  • Longitud del ARN 20–200 nt

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué el caldo del matraz de cuello de cisne de Pasteur siguió transparente aunque el aire llegaba hasta él?
  2. ¿Por qué la mezcla de Miller da muchos más aminoácidos que el CO₂, el N₂ y el agua?
  3. ¿Por qué falla la copia cuando cada copia tiene, de media, más de un error?

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