PROVA 3

L’esperimento di Miller:

Nel 1953 il biochimico Stanley Miller dimostrò che è possibile ottenere sostanze organiche , quindi complesse, da sostanze semplici (come i gas presenti nell’atmosfera primordiale), ma in quale modo? Sottoponendo gli elementi presenti nell’atmosfera a continue scariche elettriche dei fulmini ( poiché 3,5 miliardi di anni fa le piogge erano incessanti e vi era la presenza di fulmini).

Al termine dell’esperimento , l ‘analisi chimica del liquido che si era formato rivelò che in esso erano presenti amminoacidi (COOH-NH2), i cosiddetti mattoni fondamentali per la costruzione delle proteine, i nucleotidi ovvero i mattoni fondamentali per la costruzione del DNA, gli zucceheri semplici , i mattoni per la costruzione dei CARBOIDRATI, ecc. Questi composti furono definiti BIOMOLECOLE, ovvero molecole della vita.

ANALISI DEI PRODOTTI ESPERIMENTO DI MILLER:

Elemento di partenza              Composto prodotto

NH3 ( ammoniaca)               (COOH-NH2) amminoacido

       Come siamo passati dai composti organici alla cellula (unità di base degli esseri viventi?

La scienza afferma che per pura casualità, le prime biomolecole si dotarono di : una membrana cellulare che garantiva gli scambi con l’esterno e una molecola singolare, il DNA (costituito da nucleotidi) , che  iniziò a duplicarsi e quindi a produrre copie di se stesso. Fu così che nacque il primo essere vivente, il batterio .

Esso è costituito da una sola cellula (organismo unicellulare), è eterotrofo ( incapace di ricavarsi il cibo autonomamente, che si nutre dalle risorse dell’ambiente esterno) ,acquatico (ovvero la vita si sviluppò in acqua) ,  procariota ( che non possiede un nucleo ben definito ), anaerobio  (che vive in assenza di ossigeno).  Come ricavava l’energia il batterio? Attraverso un processo definito FERMENTAZIONE, esso presenta le stesse peculiarità del processo della RESPIRAZIONE CELLULARE, con un’unica eccezione: la fermentazione produce energia trasformando complesse molecole di glucosio in molecole più semplici e facilmente utilizzabili dall’organismo in ASSENZA DI OSSIGENO, al contrario della respirazione cellulare. Come si nutrivano i batteri? Essi si nutrivano succhiando dal brodo primordiale le sostanze nutritive ( generalmente  proteine) , con il passare del tempo le sostanze nutritive iniziarono a scarseggiare , chiaramente occorreva un nuovo meccanismo che garantisse ai batteri la sopravvivenza. Casualmente, proprio in questo modo afferma la scienza, i batteri svilupparono l’abilità di costruirsi il cibo autonomamente. Nacquero così  i batteri fotosintetici o anche definiti autotrofi. Attraverso il meccanismo della fotosintesi clorofilliana l’atmosfera si arricchì di ossigeno, e questo rappresentò un traguardo evolutivo molto importante: il passaggio della vita sulla terraferma. Grazie alla presenza del gas ossigeno, la modalità di produzione di energia cambiò e passò dalla fermentazione alla respirazione cellulare.

Come nasce la cellula eucariotica?

La teoria più accreditata sulla nascita della cellula eucariotica è definita ENDOSIMBIOSI, secondo cui la cellula eucariotica si sarebbe formata per l’associazione di diverse cellule procariote, ognuna di queste avente una funzione specifica. Ad esempio  un batterio procariota aerobio (che respira in presenza di ossigeno) , inglobato (endo) da una cellula di dimensioni maggiori, si sarebbe trasformato in un mitocondrio,l’organello responsabile della respirazione cellulare).Tra la cellula procariotica e quella che la ospita, vi è una relazione simbiotica, con reciproco vantaggio per entrambe.