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La complejidad de los componentes celulares

En la naturaleza son más abundantes los polisacáridos o carbohidratos en forma de celulosa que las proteínas. Es decir, en la biosfera hay más madera que carne.

Publicado: Sábado, 9/2/2008 - 18:8  | 8397 visitas.

Imagen: Ecuador Ciencia
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El sistema periódico de elementos expone como se repiten ciertas propiedades químicas después de intervalos regulares, en la tabla moderna de 117 elementos, cada uno de ellos está colocado en el cruce de renglones y columnas con el aumento del número atómico.

Hay siete renglones cada uno de los cuales forma un periodo, cuyas longitudes varían: el primero tiene dos elementos, los dos siguientes ocho, luego 18 y 32 respectivamente. Las columnas verticales forman los grupos, de los cuales hay 18, basados en propiedades químicas similares, es decir, el número de electrones en la última capa exterior de los átomos, que forman la capa de valencia.

Podemos observar fácilmente, ahora, que los cuatro elementos primordiales que forman el 99 por ciento de los elementos de la materia viva: oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno, están colocados de la siguiente manera: el hidrógeno, primer renglón y primera columna, número atómico 1, con un electrón de valencia; el carbono, el nitrógeno y el oxígeno en el segundo renglón, y en las columnas 14, 15 y 16 respectivamente; el carbono, con número atómico seis; es decir, con seis electrones externos, de los cuales, cuatro son de valencia. El nitrógeno, número atómico siete; siete electrones externos, cinco electrones de valencia. El oxígeno, número atómico ocho, ocho electrones externos, seis electrones de valencia.

De conformidad a la teoría cuántica para los elementos químicos descritos, se observa una multiplicidad de tipos de enlaces para ellos que los hace muy reactivos en la formación de moléculas, biomoléculas simples y complejas que junto con las moléculas activadoras han permitido formar toda la complejidad de la materia viva y generar a las especies simples que evolucionaron a especies más complejas. Todo esto ya ha sido mencionado en muchos artículos publicados en este periódico, en dos o tres ocasiones.

De los elementos primordiales se forman tres moléculas muy simples, de bajo peso molecular, que son muy abundantes en el medio ambiente: el bióxido de carbono, el agua y el nitrógeno atmosférico. Estas moléculas (precursoras) son trasformadas por la materia viva en complejos cada vez más grandes, hasta llegar a la multitud de macromoléculas que forma la materia viva.

Existen solamente 30 biomoléculas que reciben el nombre de «tabiques de construcción» que son: los 20 aminoácidos esenciales, las pirimidinas, las purinas, la d-ribosa, la d-glucosa, el glicerol, la colina y el ácido palmítico. La materia viva transforma las tres moléculas precursoras (bióxido de carbono, agua y nitrógeno atmosférico) en las 30 moléculas «tabiques de construcción»; de estos a su vez, se forman miles de moléculas que se agrupan en ácidos nucleicos, proteínas, polisacáridos y lípidos. En la naturaleza son más abundantes los polisacáridos o carbohidratos en forma de celulosa que las proteínas. Es decir, en la biosfera hay más madera que carne.

Es muy interesante observar que los 20 aminoácidos esenciales que forman las moléculas de las proteínas, con excepción de la glicocola, podrían existir en la naturaleza en forma levógira o en forma dextrógira; es decir, moléculas cuya estructura mantengan una relación similar a la de mano derecha con la mano izquierda, o bien, la relación del objeto con la imagen frente al espejo. Pero mejor dicho, una gira el plano de la luz polarizada a la izquierda (levógira) y la otra gira el plano de la luz polarizada a la derecha (dextrógira) en un aparato denominado «polarímetro».

Pues bien, se da la casualidad de que todos los organismos vivos de la tierra están formados por aminoácidos levógiros. Es posible que esto se deba a que los primeros organismos vivos durante la evolución química y biológica se formaron de aminoácidos levógiros. Lo que hace pensar que la transición de materia inerte a materia viva se realizó durante la historia de la Tierra, en un momento dado y una sola vez, independientemente de que pudiera haber tardado millones de años en acontecer.

Esto que pudiera decirse simplemente en unas cuantas líneas tiene una gran importancia, por lo que vale la pena mencionar algunos hechos observados y medidos con anterioridad por el gran investigador francés Luis Pasteur.

Los primeros trabajos de investigación que hizo Pasteur fueron los que sirvieron para elaborar sus tesis, de física y de química, para optar por el grado de doctor en Ciencias. La tesis de física trató dos cuestiones principales: estudio de los fenómenos relativos a la polarización rotatoria de los líquidos y la aplicación de la polarización rotatoria de los líquidos a la resolución de varias cuestiones de química.

Una de las cuestiones que trataba de aclarar en su trabajo era; ¿Todas las moléculas de los cuerpos isomorfos tienen el mismo poder de desviación sobre la luz polarizada?

Para esta cuestión que trataba de aclarar en su trabajo citaba a los ácidos tártrico y paratártrico, diciendo, «el ácido tártrico y el ácido paratártrico, actúan de manera tan diferente sobre la luz polarizada, puesto que uno de ellos no imprime ninguna desviación al plano de la polarización, nos muestran como la disposición molecular puede tener influencia sobre las propiedades ópticas de un cuerpo; es decir, la manera como los átomos están situados en la molécula química.

Armado con la lupa miró más atentamente los cristales del paratártrico y vio entonces que unos de ellos eran hemiédricos a la derecha y otros lo eran a la izquierda, que las soluciones de los primeros desviaban el plano de la polarización a la derecha y las de los otros los desviaban a la izquierda, y que la solución de una mezcla de unos y otros no causaban desviación.

Trabajando con una solución de paratártrico de amonio, abandonada en el laboratorio, observó que se fermentaba y se descomponía sólo el ácido tártrico derecho y acababa por desaparecer, y en la solución quedaba el ácido izquierdo, intacto.
Los éxitos obtenidos por Pasteur avivaron su imaginación, que lo llevó a dar una importancia muy grande al fenómeno de la disimetría molecular, a pensar que no sólo existiría en los cristales, a tomarlo como un carácter propio de la materia orgánica, como un elemento de la vida y aún como algo de extensión universal.

«Así, el concepto de la influencia de la asimetría molecular de los productos orgánicos naturales se introduce en los estudios fisiológicos, a través de este criterio importante (actividad óptica), que forma tal vez el límite perfectamente definido que puede marcarse en el tiempo presente entre la materia muerta y la vida». L. Pasteur.

Publicado originalmente en Cambio de Michoacán (México)

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