LA
QUÍMICA DE LA VIDA
Los
organismos están constituidos por materia.
La
materia es una forma de energía que posee substancia y masa, y ocupa espacio.
La
materia está formada por minúsculos agregados de energía almacenada llamados
partículas que se unen unas con otras para formar núcleos. Estos núcleos atraen
y capturan a otras partículas, llamadas electrones, dentro de capas orbitales
alrededor de ellos, para formar átomos.
Los
átomos son la unidad estructural de toda forma de materia existente en el Universo
conocido.
Un
elemento es una substancia cuyos átomos constituyentes son de la misma clase;
por ejemplo, carbono, hierro, zinc, calcio, hidrógeno, etc.
Cuando
una substancia está formada por dos o más clases de átomos se denomina
compuesto.
De los 92
elementos naturales conocidos, solamente 25 elementos forman parte de la
materia viviente. De estos 25 elementos, el Carbono, el Oxígeno, el Hidrógeno y
el Nitrógeno están presentes en el 96 % de las moléculas de la vida. Los
elementos restantes llegan a formar parte del 4 % de la materia viva, siendo
los más importantes el Fósforo, el Potasio, el Calcio y el Azufre.
Las
moléculas que contienen Carbono se denominan Compuestos Orgánicos, por
ejemplo, bióxido de carbono, el cual está formado por un átomo de Carbono y dos átomos de Oxígeno
(CO2). Las moléculas que carecen de Carbono en su estructura, se denominan
Compuestos Inorgánicos, por ejemplo, la molécula del agua, la cual está formada
por un átomo de Oxígeno y dos de Hidrógeno (H2O).
Los
principales compuestos orgánicos son:
a)
Carbohidratos
b)
Lípidos
c)
Proteínas
d) Ácidos
Nucleicos
CARBOHIDRATOS
Los
carbohidratos, o hidratos de carbono, son compuestos orgánicos constituidos
por átomos de Carbono, Oxígeno e Hidrógeno. También se les denomina Azúcares,
Glucósidos o Sacáridos. La fórmula básica para los carbohidratos es CH2O.
Podemos
distinguir tres clases de carbohidratos:
Monosacáridos
(sacárido que no puede hidrolizarse para obtener sacáridos más pequeños),
Disacáridos (dos moléculas de monosacáridos) y Polisacáridos (tres o más
moléculas de monosacáridos).
Los
Monosacáridos son glucósidos que no se pueden hidrolizar para obtener moléculas
más pequeñas de glucósidos. (Presiona aquí
para ver las fórmulas estructurales de la Glucosa y de otros Monosacáridos).
Los
Disacáridos están formados por dos monosacáridos unidos por un enlace glucosídico,
por ejemplo la Sacarosa (Glucosa+Fructosa), Maltosa (Glucosa+ Glucosa), la
Lactosa (Glucosa+Galactosa), etc. (Presiona aquí
para aquí ver fórmulas de Disacáridos).
Los
Polisacáridos son polímeros de sacáridos, formados por tres o más monosacáridos
unidos por enlaces glucosídicos, como la Amilosa (almidón no ramificado), la
cual está formada exclusivamente por moléculas alfa-Glucosa, la Amilopectina
(almidón ramificado), el Glucógeno (polímero de almacenamiento en los
animales), la Celulosa, etc.
.
IMPORTANCIA
DE LOS CARBOHIDRATOS
Los
carbohidratos, o Hidratos de Carbono, son muy necesarios para la vida, pues
además de servir como fuente primaria de energía para los seres vivos, sirven
para formar estructuras celulares. Por ejemplo, la celulosa es el componente
principal de la pared celular en la célula vegetal.
Nivel
Celular: Los biosistemas están formados por células.
La célula
es la unidad básica funcional y estructural de
todo ser vivo.
Las
moléculas se organizan altamente para construir membranas estructurales
(organelos), que poseen funciones específicas, según los materiales con que
ellas están formadas.
BIOMEMBRANAS
Y PARED CELULAR:
La célula
posee un medio hídrico llamado citosol que contiene los factores necesarios
para su supervivencia. Este medio interno celular debe mantenerse separado del
entorno para evitar los cambios químicos que, de no existir esa barrera,
ocurrirían espontáneamente, terminando en la desorganización del sistema
completo.
El medio
interno celular debe mantenerse cuasi-estable, pues la obtención y la
biotransferencia de la energía son altamente específicas. Si el medio interno
de la célula quedase desprotegido, por ejemplo, cuando la membrana o la pared
celulares se rompen, la célula muere de inmediato porque los compuestos se
disgregan en el medio externo, apartándose de otras biomoléculas con las cuales
ellos interactúan. Además, muchas biomoléculas cambian o pierden sus
propiedades bióticas y su organización al quedar expuestas a la acción del
medio ambiente o a condiciones no estables.
Todas las
células tienen biomembranas que separan su ambiente interno del entorno. Las
bacterias tienen una membrana simple y una pared celular periférica, hecha de
peptidoglicano (proteínas + oligosacáridos), adyacente a la membrana celular.
Ambas estructuras, la membrana y la pared, contienen al citosol. Algunas
bacterias tienen una membrana externa simple, una pared celular intermedia y
otra membrana simple externa. Todas las células eucariotas poseen una membrana
fosfolipídica de dos capas externa. Las células vegetales poseen una membrana
fosfolipídica de dos capas interna con respecto a una pared celular externa
hecha de celulosa.
La
membrana citoplasmática está constituida por una bi-capa fosfolipídica con
proteínas incrustadas de afuera hacia dentro. Imagínese la membrana
citoplasmática como un sándwich de aguacate, en el que las dos rebanadas de pan
son las "cabezas" (hidrofílicas) de la bi-capa fosfolipídica, y el
aguacate representa las "colas" de la bi-capa fosfolipídica
(hidrofóbicas), una capa es fijada a la otra por las colas. Para completar
nuestro sándwich, incrustamos aceitunas de un lado a otro, y algunos fragmentos
de palillos de dientes incrustados en la rebanada superior y otros fragmentos
en la rebanada más baja. Las aceitunas representan unas estructuras muy
importantes de la membrana proteica identificadas como permeasas.
Las
permeasas son enzimas que transportan sustancias a través de la membrana
celular, sea hacia el interior o hacia el exterior de la célula, y son
altamente específicas en su función. Además de este papel, la membrana celular
opera como contenedor y como protección para el citoplasma. Los fragmentos de
palillo de dientes representan los carbohidratos, glucoproteínas, y
glucolípidos.
El
ingrediente vivo de la célula es el citoplasma. El citoplasma es un complejo de
sustancias orgánicas e inorgánicas, básicamente, proteínas, lípidos, carbohidratos,
minerales y agua. Estas sustancias se organizan para constituir organelos, por
ejemplo, el retículo endoplásmico, los ribosomas, los cloroplastos, las
mitocondrias, el aparato de Golgi, el nucléolo, el núcleo, los lisosomas, las
vacuolas, y los centrosomas.
TEORÍA
CELULAR
1. Todos
los seres vivos están constituidos por células.
2. Cada
célula procede de otra célula (Biogénesis).
3. Las
reacciones químicas y los cambios de energía de un organismo, incluyendo la
Biosíntesis, ocurren en la célula.
4. Cada
célula contiene el material hereditario total (genoma), el cual es donado por
las células madre a las células hijas.
LUZ
(ENERGÍA RADIANTE)
Del total
de la energía solar que llega en la Tierra (1.94 calorías por centímetro
cuadrado por minuto), casi 0.582 calorías son reflejadas hacia el espacio por
el polvo y las nubes de la atmósfera terrestre, las capas atmosféricas absorben
0.388 calorías, y 0.97 calorías llegan a la superficie terrestre.
La luz es
un factor abiótico esencial del ecosistema, dado que constituye el suministro
principal de energía para todos los organismos. La energía radiante es
convertida por las plantasen energía química gracias al proceso llamado
fotosíntesis.
Esta
energía química es encerrada en las substancias orgánicas producidas por las
plantas. Es inútil decir que sin la luz, la vida no existiría sobre la Tierra.
Además de
esta valiosa función, la luz regula los ritmos biológicos de la mayor parte de
la especies.
La luz
visible no es la única forma de energía que nos llega desde el sol. El sol nos
envía varios tipos de energía, desde ondas de radio hasta rayos gamma. La luz
(UV) ultravioleta y la radiación infrarroja (calor) se encuentran entre estas
formas de radiación solar. Ambas, la luz UV y la radiación Infrarroja, son
factores ecológicos muy valiosos.
Muchos
insectos aprovechan la luz ultravioleta (UV) para diferenciar una flor de otra.
Los humanos no podemos percibir la radiación UV.
Actúa
también limitando algunas reacciones bioquímicas que podrían ser perniciosas
para los seres vivos, aniquilan patógenos, y pueden producir mutaciones
favorables en todas las formas de vida.
CALOR
Calor es
energía en tránsito desde un sistema con mayor cantidad de energía almacenada
hacia otros sistemas con menor cantidad de energía almacenada.
El calor
es útil para los organismos ectotérmicos, para ser preciso, los organismos que
no están adaptados para regular su temperatura corporal (por ejemplo, los
peces, los anfibios y los reptiles). Las plantas utilizan una cantidad pequeña
del calor para realizar el proceso fotosintético y se adaptan para sobrevivir
entre límites de temperatura mínimos y máximos. Esto es válido para todos los
organismos, desde los Archaea hasta los Mamíferos. Aunque existen algunos
microorganismos que toleran excepcionalmente temperaturas extremas, aún ellos
perecerían si fueran retirados de esos rigurosos ambientes. (Lea también: TRANFERENCIA DE
CALOR).
Cuando
las ondas infrarrojas penetran en la atmósfera, el agua y el bióxido de carbono
en la atmósfera terrestre demoran la salida de las ondas del calor,
consecuentemente la radiación infrarroja permanece en la atmósfera y la
calienta (efecto de invernadero). Los océanos juegan un papel importante en la
estabilidad del clima terrestre.
La
diferencia de temperaturas entre diferentes masas de agua oceánica, en
combinación con los vientos y la rotación de la Tierra, crea las corrientes
marítimas. El desplazamiento del calor que es liberado desde los océanos, o que
es absorbido por las aguas oceánicas permite que ciertas zonas atmosféricas
frías se calienten, y que las regiones atmosféricas calientes se refresquen.
ATMÓSFERA
La
presencia de vida sobre nuestro planeta no sería posible sin nuestra atmósfera
actual. Muchos planetas en nuestro sistema solar tienen una atmósfera, pero la
estructura de la atmósfera terrestre es la ideal para el origen y la
perpetuación de la vida como la conocemos. Su constitución hace que la
atmósfera terrestre sea tan especial.
La
atmósfera terrestre está formada por cuatro capas concéntricas sobrepuestas que
se extienden hasta 80 kilómetros. La divergencia en sus temperaturas permite
diferenciar estas capas.
La capa
que se extiende sobre la superficie terrestre hasta cerca de 10 Km. es llamada
troposfera. En esta capa la temperatura disminuye en proporción inversa a la
altura, eso quiere decir que a mayor altura la temperatura será menor. La temperatura
mínima al final de la troposfera es de -50C.
La
Troposfera contiene las tres cuartas partes de todas las moléculas de la
atmósfera. Esta capa está en movimiento continuo, y casi todos los fenómenos
meteorológicos ocurren en esta capa.
Cada
límite entre dos capas atmosféricas se llama pausa, y el prefijo perteneciente
a la capa más baja se coloca antes de la palabra "pausa". Por este
método, el límite entre la troposfera y la capa más alta inmediata
(estratosfera) se llama tropopausa.
La
siguiente capa es la Estratosfera, la cual se extiende desde los 10 Km. y
termina hasta los 50 Km. de altitud. Aquí, la temperatura aumenta
proporcionalmente a la altura; a mayor altura, mayor temperatura. En el límite
superior de la estratosfera, la temperatura alcanza casi 25 °C. La causa de
este aumento en la temperatura es la capa de ozono (Ozonósfera). El ozono
absorbe la radiación Ultravioleta que rompe las moléculas de Oxígeno (O2),
engendrando átomos libres de Oxígeno (O), los cuales se conectan otra vez para
construir el Ozono (O3). En este tipo de reacciones químicas, la transformación
de energía luminosa en energía química engendra calor que provoca un mayor
movimiento molecular. Ésta es la razón del aumento en la temperatura de la
estratosfera.
La
ozonósfera tiene una influencia sin par para la vida, dado que detiene las
emisiones solares que son mortales para todos los organismos. Si nosotros nos
imaginamos la capa de ozono como una pelota de fútbol, veríamos el Agotamiento
de la
Capa de Ozono semejante a una depresión profunda sobre la piel de la pelota,
como si estuviese un poco desinflada.
Por
encima de la Estratosfera está la Mesosfera. La mesosfera se extiende desde
el límite
de la estratosfera (Estratopausa) hasta los 80 Km. hacia el espacio.
AGUA
El agua
(H2O) es un factor indispensable para la vida. La vida se originó en el agua, y
todos los seres vivos tienen necesidad del agua para subsistir. El agua forma
parte de diversos procesos químicos orgánicos, por ejemplo, las moléculas de
agua se usan durante la fotosíntesis, liberando a la atmósfera los átomos de
oxígeno del agua. El agua actúa como termoregulador del clima y de los sistemas
vivientes: Gracias al agua, el clima de la Tierra se mantiene fijo.
El agua
funciona también como termoregulador en los sistemas vivos, especialmente en
animales endotermos (aves y mamíferos).
Ésto es
posible gracias al calor específico del agua, que es de una caloría para el
agua (calor específico es el calor -medido en calorías- necesario para elevar
la temperatura de un gramo de una substancia en un grado Celsius). En términos
biológicos, ésto significa que frente a una elevación de la temperatura en el
ambiente circundante, la temperatura de una masa de agua subirá con una mayor
lentitud que otros materiales. Igualmente, si la temperatura circundante
disminuye, la temperatura de esa masa de agua disminuirá con más lentitud que
la de otros materiales. Así, esta cualidad del agua permite que los organismos
acuáticos vivan relativamente con placidez en un ambiente con temperatura fija.
La
evaporación es el cambio de una substancia de un estado físico líquido a un
estado físico gaseoso. Necesitamos 540 calorías para evaporar un gramo de agua.
En este punto, el agua hierve (punto de ebullición). Esto significa que tenemos
que elevar la temperatura hasta 100°C para hacer que el agua hierva. Cuando el
agua se evapora desde la superficie de la piel, o de la superficie de las hojas
de una planta, las moléculas de agua arrastran consigo calor. Ésto funciona
como un sistema refrescante en los organismos.
Otra
ventaja del agua es su punto de congelación. Cuando se desea que una substancia
cambie de un estado físico líquido aun estado físico sólido, se debe extraer
calor de esa substancia.
La
temperatura a la cual se produce el cambio en una substancia desde un estado
físico líquido a un estado físico sólido se llama punto de fusión. Para cambiar
el agua del estado físico líquido al sólido, tenemos que disminuir la
temperatura circundante a 0°C.
Para
fundirla de nuevo, es decir para cambiar un gramo de hielo a agua líquida, se
requiere un suministro de calor de 79.7 calorías. Cuando el agua se congela, la
misma cantidad de calor es liberada al ambiente circundante. Esto permite que
en invierno la temperatura del entorno no disminuya al grado de aniquilar toda
la vida en el planeta.
LA
FOTOSÍNTESIS EN BREVE
La vida
en la Tierra es sustentada por el sol. Tanto las plantas silvestres, como las
plantas cultivadas obtienen su energía de la luz solar. Todas las partes verdes
de una planta tienen estructuras especializadas para capturar la luz del
ambiente. Estas estructuras son los cloroplastos. Sin embargo, los cloroplastos
se encuentran más abundantemente en las hojas.
En
presencia de luz, las partes verdes de las plantas producen materiales
orgánicos y oxígeno a partir de bióxido de carbono y agua. La fórmula general
de la Fotosíntesis es la siguiente:
6CO2 + 12H2O + Energía
Radiante (luz) = C6H12O6 (glucosa) + 6H2O
Los
cloroplastos contienen clorofila. La clorofila es un pigmento verde, así,
asumimos que de todos los colores de la luz, la clorofila absorbe los colores
de las longitudes de onda correspondientes al rojo y al amarillo, y que refleja
la luz verde. Los fotones excitan las "cabezas" de cada molécula de
clorofila, ésto quiere decir que uno de los electrones de la clorofila es
elevados a un orbital más alto.
Así, la
energía absorbida por un fotón se convierte en energía potencial del electrón
que se elevó a un nivel de energía más alto. La energía pasa de molécula a
molécula en el cloroplasto hasta el centro de reacción, en donde la energía
genera una reacción oxido-reductiva.
Entonces,
el electrón excitado es capturado por una molécula llamada Aceptor Primario del
Electrón. Luego, el electrón es transferido a una cadena de transporte del
electrón, el NADP, el cual engendra moléculas de Adenosín Trifosfato (ATP).
La
energía se almacena en estas moléculas de ATP, la cual se usará para la
producción de compuestos orgánicos como Glucosa, Ribosa, Almidón, Proteínas,
Lípidos, etc.
PROTEÍNAS
Las
proteínas constituyen más del 50% de la materia sólida de las células. Las
proteínas son las más complejas y funcionalmente las más versátiles entre las
biomoléculas, tanto para la composición de la célula, porque las proteínas
forman estructuras celulares como membranas, microfibrillas, cilios, flagelos,
etc., como para funciones de gran importancia para la supervivencia de la
célula, como almacenamiento de energía, transporte de otras substancias,
señalización, protección, funciones hormonales, etc. Las proteínas son también
una parte crítica de todo proceso metabólico porque trabajan como enzimas, las
cuales son proteínas que selectivamente aceleran o desaceleran las reacciones
químicas.
Las
proteínas están formadas por subunidades llamadas aminoácidos. Los Aminoácidos
son moléculas orgánicas compuestas por dos grupos, un grupo carboxilo y un
grupo amino. La fórmula general para un aminoácido es como sigue:
C2H4O2N-R
R
significa una cadena de uno o más átomos de Carbón, que puede combinarse con
otros elementos, como H, O, P y S, que sin embargo, no son parte del grupo
carboxilo.
Ejemplo
de aminoácido:
H H
| |
Grupo Amino-----> H - N - C - C =
O <-----Grupo Carboxilo
| | |
H H O - H
GLICINA (gly)
Hay 20
aminoácidos en la naturaleza de los cuales están formadas todas proteínas.
Polímeros construidos por dos o más aminoácidos, unidos por enlaces peptídicos,
son llamados polipéptidos.
Las
enzimas, las hormonas, el Colágeno, la Clorofila y la Hemoglobina son proteínas
muy importantes para los seres vivientes.
¿SON LOS
VIRUS SERES VIVIENTES?
Pensamos
que, a estas alturas del avance de las ciencias, la controversia sobre si los
virus son seres vivientes o son seres inertes ya debería haber terminado. Es
muy claro que los virus son partículas inertes que quizás se originaron como
desechos de las mismas células que después de miles o millones de años sirven
como anfitrionas de esos desechos. Dado que los virus poseen una sección de ADN
correspondiente al ADN del genoma completo de las células anfitrionas, tienen
posibilidades de reproducción; sin embargo, como son seres inertes, no
vivientes, los virus son incapaces de reproducirse por ellos mismos, a
diferencia de los seres vivientes que sí pueden auto-replicarse cuando ocurre
la exigencia para hacerlo.
Esta
incapacidad de los virus responde precisamente a que ellos no experimentan el
estado de la vida, pues de hacerlo, ellos podrían tomar la energía del ambiente
en cualquier momento, dirigiéndola hacia estados específicos para hacer uso de
ella en la producción de sus propias enzimas y auto-replicarse. Pero no, los
virus no pueden ni adquirir energía del ambiente y, mucho menos, manipularla
hacia procesos bioquímicos específicos. Los virus no hacen esto ni siquiera
estando como huéspedes de una célula.
Por Wendy
T. Noriega
La teoría
más confiable y con más hechos a favor es la de que los virus en realidad no
atacan a las células, sino que las mismas células los identifican como material
propio, introduciéndolos al citosol y proporcionándoles los productos
necesarios para su replicación. La generación de muchas partículas virales
(reconocidas finalmente por la célula como materiales de desecho) provocan, en
la mayoría de los casos, la destrucción de la célula anfitriona.
Las
células cometen el mismo error con los priones, los cuales son fragmentos
proteicos defectuosos que se generan dentro de las mismas células (que
finalmente son destruidas por ellos), a partir de proteínas normales, como
productos de desecho que se auto-replican usando las mismas rutas metabólicas
de la célula que los contiene.
Los virus
son sistemas termodinámicos constituidos por partículas de ácidos nucleicos
contenidos dentro de una cápsula generalmente hecha de proteínas, aunque
algunos virus de ARN, como algunas partículas parásitas de plantas, estén desnudos,
o sea, no contenidos por una cápside.
La
particularidad de los virus es que si ellos se encuentran en un campo abiótico,
ellos muestran las características de los seres inertes, pues no son capaces de
capturar autónomamente la energía del ambiente para redirigirla hacia procesos
metabólicos específicos ni hacia funciones definidas, por ejemplo, la
reproducción, la respiración, la fermentación, etc. Sin duda, cuando los virus
se encuentran en un campo abiótico son seres inertes.
Sin
embargo, cuando los virus son colocados aleatoriamente en el campo biótico
adecuado, siempre y cuando ese campo biótico sea compatible con las sucesiones
genómicas de los virus, ellos son capaces de autoreplicarse, aprovechándose de
la energía y de las moléculas catalíticas del medio biótico en donde ellos
progresan como si fuesen parásitos.
Éstas son
las características macroscópicas de los virus por las cuales algunos biólogos
los consideran como sistemas vivientes, mientras que otros biólogos consideran
que los virus son simplemente sistemas inertes.
Ésto no
es una cuestión de dogmas ni de creencias personales. Analicemos los hechos de
una forma sencilla para obtener una conclusión coherente acerca del estado de
energía de los virus.
1. Los
virus no pueden ocupar posiciones en los campos de alta densidad de energía de
manera autónoma.
2. La
sucesión del material genético de los virus coincide con la sucesión de ciertas
secciones del ADN o del ARN de las células anfitrionas o parasitadas, de aquí
que se considere que los virus se hayan originado como productos de desecho
derivados de las células que serían sus anfitrionas en el futuro.
3. Los
virus no poseen membranas, citosol o ATP sintetasa. Ya se ha demostrado que el
citosol es la única fase de la materia que puede experimentar la vida y que el
estado de la energía en la vida solo puede experimentarse en membranas
especializadas que poseen ATP sintetasa (membrana celular de los procariotas,
membranas internas mitocondriales y membranas tilacoidales de los cloroplastos).
4. Los
virus no tienen mitocondrias, las cuales son organelos capaces de capturar y
almacenar la energía para redirigirla hacia la ejecución de las muchas
funciones de un verdadero ser viviente.
5. Los
virus no poseen membranas plasmáticas, ni membranas internas, que pudieran
experimentar la fuerza motriz protónica que es la que establece un potencial de
membrana en forma autónoma (vida).
6. Los
virus no poseen membranas capaces de ser excitadas por choques con fotones para
capturar la energía liberada después de la colisión y mantener un potencial de
membrana continuo que permita usar esa energía capturada en la síntesis de
moléculas más complejas para almacenar la energía de activación llevada por los
fotones.
7. Los
virus no adquieren vida durante su estancia parasitoide en las células
anfitrionas, dado que la vida no puede transferirse ni infundirse, sino que los
virus son dirigidos por las mismas células anfitrionas para hacerlos coincidir
con sus propias características macroscópicas que no tienen nada ver con el
estado de la vida, sino con otros microestados experimentados por las moléculas
auto-catalíticas (los ácidos nucleicos, las proteínas catalíticas, las enzimas,
etc.).
8. El
estado de la vida sólo puede ser experimentado y sólo puede ser mantenido por
un arreglo específico de la materia, es decir, sólo por estados con posiciones
y movimientos específicos de las moléculas completamente incorporadas y
formando biomembranas.
Veamos un
ejemplo:
Los virus
del SIDA pueden autoreplicarse dentro de los linfocitos de algunos mamíferos.
Para alcanzar el medio adecuado en donde pueda reproducirse, el VIH no puede
trasladarse en forma autónoma, sino que tiene que ser transportado en ciertos
fluidos corporales que deben ser introducidos en el organismo no enfermo a
través de alguna mucosa o de alguna herida. Si esos fluidos conteniendo virus
no fueran depositados dentro de un organismo viviente, sino en un medio inerte,
a la intemperie, su destino sería como el de cualquier partícula no-viviente,
pues los virus son incapaces de obtener energía del ambiente en forma
no-espontánea, y por ende, con el paso del tiempo, su energía interna se disipa
o dispersa espontáneamente hacia más microestados disponibles causando su
desintegración como sistemas termodinámicos. Por esta razón, el Virus de la
Inmunodeficiencia Humana (VIH/SIDA) solo permanece viable a la intemperie por
un tiempo máximo de 30 minutos. Después de este tiempo, el VIH es incapaz de
autoreplicarse, infectar, etc.
La
conclusión de esta tesis es que los virus no son seres vivientes porque, tanto
por su composición molecular macroscópica como por su estado energético
microscópico corresponde al de los sistemas termodinámicos inertes con un
estado de no-equilibrio térmico, pero con espontaneidad en el incremento de
microestados posibles. Los virus no poseen las estructuras necesarias para
realizar intercambios de energía autónomos con el ambiente ni para crear el
campo electrodinámico propio de la vida.
IMPORTANCIA
DE LA BIOQUIMICA
Todos los
campos de la Bioquímica implican una gran importancia para el bienestar de la
especie humana y de las otras especies vivientes.
El
conocimiento de la variedad de la vida, su explotación y conservación es de
gran importancia en nuestro diario vivir. ¿Usted se ha enfermado? Bien, todos
hemos enfermado alguna vez, y para que el médico pudiera obtener un diagnóstico
correcto de nuestra enfermedad, él tuvo que conocer las funciones orgánicas
normales, o sea, las funciones que consideramos dentro de los parámetros
homeostáticos. Este estado normal y el estado anormal son analizados,
precisamente, por la Bioquímica.
El
estudio del origen de las enfermedades es también responsabilidad de la Bioquímica,
por ejemplo la etiología del cáncer, las infecciones, los problemas
funcionales, etc.
La bioquímica
también estudia el comportamiento de las plagas que afectan directa o
indirectamente a los seres vivientes -especialmente a los seres vivientes de
los cuales se sirven los seres humanos- para encontrar medios para combatirlas
sin dañar a otras especies o al medio ambiente.
Los
recursos alimenticios y su calidad, los factores que causan las enfermedades,
las plagas, la explotación sostenible de los recursos naturales, el
mejoramiento de las especies productivas, el descubrimiento y la producción de
medicinas, el estudio de las funciones de los seres vivientes, la herencia,
etc., son campos de investigación en Biología.
El
estudio de los alimentos que consumimos, de los materiales producidos por los
organismos vivientes, de los organismos y de los procesos implicados en la
producción de las substancias nutritivas corren a cargo de la Biología. Además,
por medio de la Biotecnología, los Biólogos buscamos métodos para hacer que los
productores sean más eficientes en la elaboración de alimentos y de otros de
nuestros suministros.
La bioquímica
estudia también los factores de entorno que rodean a los seres vivientes; y por
medio de la rama conservacionista/ambientalista busca maneras más efectivas
para reducir los inconvenientes del ambiente preservando así la existencia de
todos los seres vivientes que habitan el planeta.
CIENCIAS
FÁCTICAS
Las
ciencias fácticas son aquellas cuyos estudios parten de la observación de los
hechos naturales para elaborar un conjunto de conocimientos bien organizados y
confiables.
Las
Ciencias Fácticas son:
La
Biología, que se define como el estudio de la vida y de los seres que la
experimentan.
La
Física, que es la ciencia que estudia las transformaciones de la energía y sus
relaciones con la materia.
La
Química, que estudia las transformaciones de la materia.
La
Biología se relaciona con la Física y la Química. Así mismo, la Física y la
Química se relacionan con la Biología.
En todos
los procesos biológicos existen transferencias, almacenamiento y movimientos
no-espontáneos de la energía. Por esta razón, la Biología se relaciona
estrechamente con la Física.
La
transferencia de la energía, su almacenamiento y su manipulación en los seres
vivientes depende de sustancias y reacciones químicas. Por ello, la Biología se
relaciona estrechamente con la Química.
Por otra
parte, la Astronomía, una rama de la Física, tiene una ineludible relación con
los seres vivientes porque su origen fue determinado por la evolución estelar.
Cada átomo que forma parte de los seres vivientes se originó en una estrella.
El Hierro con el que se forma nuestra hemoglobina se generó en el momento en
que los núcleos atómicos de una estrella se fusionaron para formar elementos
más pesados, entre ellos, el Hierro. Las supernovas, una de las fases finales
en la evolución de las estrellas, nos proveen de toda la gama de elementos que
encontramos en la Tabla Periódica de los Elementos.
En una
estrella, como nuestro sol, un protón de hidrógeno (masa 1) se fusiona con otro
protón de hidrógeno que decae para en neutrón y crea un núcleo del
deuterio (masa 2). El deuterio posee un protón y un neutrón. El deuterio es uno
de los núcleos más abundantes de una estrella. Cuando otro neutrón se funde a
un núcleo de deuterio, el nuevo núcleo tendrá un protón y dos neutrones y se
conocen como tritio (masa 3). De esta manera, la fusión nuclear en la estrella
continúa para formar Helio, Calcio, Carbono, Oxígeno, Hierro, etc. Sin embargo,
los elementos más pesados no se crean en las estrellas jóvenes, como nuestro
sol, sino en las estrellas más viejas que estallan como supernovas.
Así,
podemos afirmar, con un alto grado de confianza, que los seres vivos en la
tierra fueron generados por la explosión de una supernova o de muchas
supernovas.
