La quimica de la vida

                                                                                    *Origen de los seres vivos

El origen común de todos los seres vivos tiene uno de sus principales argumentos en la gran semejanza que presentan en cuanto a su composición química. Toda materia viva esta compuesta por los mismos compuestos químicos básicas, que reciben el nombre de principios inmediatos: el agua, las sales minerales, los carbohidratos, los lípidos y los prótidos.

Además. también existe una gran similitud en todas las reacciones químicas que tiene lugar en el interior de los organismos vivos, lo que se traduce en la presencia en todos ellos, aunque en cantidades ínfimas, de sustancias encargadas de controlar y ayudar a que realicen en esas reacciones en buenas condiciones biológicas; tales sustancias son compuestos orgánicos que reciben el nombre genérico de blocatalizadores y se agrupan en tres categorías: enzimas, vitaminas y hormonas.

 

*Los elementos

La similitud química de los seres vivos empieza a nivel de los elementos que intervienen en su composición. Toda materia viva esta compuesta por tres categorías de elementos en cuanto a la proporción en que estos intervienen, que no hay que confundir con el grado de importancia biológica.

Los elementos principales son el carbono (C), el oxigeno (O), el hidrogeno (H) y el nitrógeno (N), todos ellos capaces de formar; además, se trata de enlaces covalentes polares.

La polaridad de los compuestos los hace solubles en agua o capases de formar emulsiones o dispersiones coloidales y es de gran importancia para comprender la estructura de las membranas biológicas y sus prioridades.  En el caso del carbono, el átomo puede formar cuatro enlaces covalentes, no solo con otros elementos, sino también con otros átomos de carbono para formar cadenas (abiertas o cerradas) y enlaces sencillos, dobles o triples según comparta uno, dos o tres pares de electrones de valencia en su nivel externo.

El carbono es el elemento esencial de todos los compuestos orgánicos, de aquí que la química orgánica haya sido tradicionalmente llamada también química del carbono. El segundo grupo de elementos biogenéticos esta formado por el fósforo (P), el calcio (Ca), el magnesio (Mg), el sodio (Na), el potasio (K), el azufre (S) y el cloro (C) que se hallan en menores cantidades que los anteriores pero no por ello son menos importantes.

Y lo mismo ocurre con los oligoelementos, indispensables (aunque en cantidades ínfimas) para la vida por el papel biológico que desempeñan. Entre los principales componentes de este tercer grupo se hallan el hierro (Fe), que forma parte de la hemoglobina de la sangre de los vertebrados, el yodo (I), integrante de la hormona tiroxina producida por la tiroides, el manganeso (Mn), el cobre (Cu), el cobalto (Co) y el cinc (Zn).

 

                                                                           *El agua

El agua y las sales minerales son los principios inmediatos inorgánicos de la materia viva. Aproximadamente el 70% del peso del cuerpo humano esta formado por agua, en muchas plantas este componente alcanza el 90% y en una medusa el 95%, lo que indica la importancia que adquiere este liquido en el mundo vidente. Esta importancia deriva de sus propiedades físicas y químicas, entre los que destaca la polaridad de la molécula de agua (H2O) al tener los dos átomos de hidrogeno una carga positiva y el átomo de oxigeno una carga negativa. Esta propiedad da lugar a uniones electroestáticas mas débiles que los enlaces covalentes, los puentes de hidrogeno, que permite la formación de polímeros.

El agua, además, es un excelente disolvente eficaz dispersante de moléculas no solubles, por lo que es el vehículo mas idóneo para la circulación de las sustancias nutritivas en el interior de los organismos; al mismo tiempo es un gran facilitador de las reacciones químicas dada la tendencia de los átomos de muchos compuestos a formar iones al estar en solución acuosa.

No menos importantes son su propiedades físicas, como el alto grado de tensión superficial (debido ala cohesión de sus moléculas) que la hace muy sensible a los fenómenos de capilaridad, y elevado calor especifico (resultado de la presencia de puentes de hidrogeno entre sus moléculas) que la convierte en un eficiente estabilizador de la temperatura. Esta ultima propiedad es de gran transcendencia dado que en general las reacciones de mayor importancia biológica solo ocurren entre limites muy estrechos de temperatura, y el agua ayuda a minimizar las fluctuaciones de temperatura.  

 

*Las sales minerales

Las seis minerales presentes en la materia viva se encuentran debajo de diversos estados; por ejemplo, en los huesos están precipitadas, así como en los ácidos nucleicos están asociadas as moléculas orgánicas, pero en general se encuentran disueltas y, por tanto, ionizadas. Estas disoluciones actuan como reguladores del pH, los fenómenos osmóticos y la salanidad del medio interno organico. Una sal es un compuesto en el que el átomo de hidrogeno de un acido es remplazado por algún otro catión; al ionizarse una sal en un medio acuoso, quedan libres los cationes y los aniones (aunque no todos).

Las células y los liquidos internos de los organismos vivos contienen una variedad de sales disueltas entre las que se incluyen muchos de los iones minerales de gran importancia biológica. Entre los cationes presentes destacan el sodio (Na), potasio (k), calcio (Ca) y magnesio (Mg); entre los aniones, el cloruro (Cl-), bicarbonato (HCO3), fosfato (PO4) y sulfato (SO4). Las concentraciones de esos cationes y aniones presentes en un organismo permanecen notablemente constantes e  condiciones normales, de modo que en cambio significativo de estos valores da por resultado un trastornó de las funciones biológicas.