Semana 1 Capítulo 1. Las biomoléculas Módulo 1. Las biomoléculas: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos Tema: Las biomoléculas MATERIAL DE APOYO Lo invito a reflexionar sobre una pregunta aparentemente simple: ¿qué es la vida? Aunque es posible que esta pregunta no tenga una respuesta inmediata, usted puede aproximarse a ella si reconoce las principales características de la materia viva que son distintivas de las características de la materia inerte. Haga una lectura reflexiva de las características de la materia viva: la compartimentalización, la reproducción, la complejidad y la organización. Luego encontrará un escrito corto tomado de Vélez (1998), en el que se plantea cómo la materia inerte evolucionó hacia la materia viva, y cómo a partir de elementos simples se puede evolucionar a elementos complejos. ¿Qué es la vida? A pesar de los adelantos científicos a los que se ha llegado actualmente, todavía no se ha encontrado una respuesta aceptada universalmente a esta pregunta. Y si es difícil hallarle una respuesta, lo sería todavía más si se piensa en la relación inseparable que tiene la vida con su antítesis, la muerte, puesto que tampoco se sabe aún con certeza en qué consiste esta. En la búsqueda de aportar elementos que permitan acercarse a una respuesta a la pregunta de “qué es la vida”, se hace necesario reconocer algunas de sus principales características, como la compartimentalización, la reproducción, la complejidad y la organización. Compartimentalización. La materia viva se caracteriza por presentar unidades básicas poseedoras de autonomía vital. Estas unidades, llamadas células, tienen la capacidad de incorporar, por medio de mecanismos cibernéticos, sustancias que son escasas en el medio. Reproducción. La materia viva tiene la capacidad, a través de su material genético, de transmitir información hacia las generaciones sucesivas. La materia viva se elonga en el tiempo intercambiando información entre individuos y con el medio. Y aunque los organismos no pueden reducirse a las propiedades de sus genes, estos interactúan con el ambiente para producir adaptaciones. Complejidad. Es una característica que alude a la interacción de la materia y la energía y a la ganancia de información, esta última asociada a la disminución de la entropía. Los seres vivos alcanzan su estado estable alejándose del equilibrio y reducen su entropía a través de la complejidad de sus sistemas. Organización. La articulación de los componentes de la materia viva a través de procesos eficientes está favorecida por la especialización a todo nivel, desde el microscópico hasta la biosfera. La relación entre el azar y el determinismo se expresa en la materia viva combinándose entre sí. Elkin Ríos (profesor del Departamento de Ingeniería Industrial, Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia) Néstor Aguirre (profesor del Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia) Evolución química: de lo inorgánico a lo orgánico “De lo más simple a lo más complejo, de menor a mayor organización. La vida evolucionó de la no vida. Alimentándose en las aguas primigenias de energía de erupciones volcánicas y descargas eléctricas, erupciones volcánicas venenosas y siniestros relámpagos, las células comenzaron a comer luz, extrayendo azúcar del sol”. Ernesto Cardenal (Cántico cósmico, en Vélez, 1998) Lectura del texto: Del big bang al Homo sapiens (Vélez, 1998) De lo más simple a lo más complejo, De menor a mayor organización. La materia viva posee dos características: la organización y la complejidad. La organización hace referencia a la composición y estructura de los seres vivos en arreglos articulados y coherentes. Articulados al ente físico de cada organismo y coherentes con el biotopo o lugar que habitan. La organización también se articula a los demás objetos animados en un espacio y tiempo coherente con su ciclo vital. La complejidad se refiere a la especialidad de sus procesos y sus sistemas, a la especificidad de funciones, a la capacidad de adaptarse. La complejidad lleva a cuestas el precio termodinámico de la organización. La materia viva se aleja del equilibrio en un esfuerzo por alcanzar el estado estable, la armonía entre la necesidad y la eficiencia. La vida evolucionó de la no vida. Lo inorgánico precede lo orgánico: esto es causalístico, sin embargo la vida no transcurre a cuestas de lo no vivo, interactúa con el mundo inorgánico para transformarlo, aprovecharlo y favorecer probabilidades de existencias sucesivas de otras generaciones. Alimentándose en las aguas primigenias. de energía de erupciones volcánicas y descargas eléctricas Los componentes vivos (genes, células, organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas, GAIA) interactúan con la materia y la energía, capturándola y reteniéndola en el espacio y tiempo biológicos. Esto se expresa en sistemas vivientes, complejos y organizados. Erupciones volcánicas venenosas y siniestros relámpagos. La vida aparece en el escenario del universo real como una posibilidad más. Es una posibilidad a la que pertenece el Homo racional, el que abstrae y es consciente (?) de su propia existencia. Lo agreste del caldo primigenio, y las dificultades que sortea, muestra otra cara del mundo vital, una cara fuerte, estratega, colonizante. Las células comenzaron a comer luz, extrayendo azúcar del sol. La célula, como unidad básica de la estructura y funcionamiento de la materia viva, capta la energía lumínica, la transforma, la condensa en materia. Así la luz es atrapada en las estructuras vitales, e incorporada para el aprovechamiento del organismo, del colectivo. Finalmente, lo invito a observar el video de un organismo en el agua: “La vida en el agua”. Referencia bibliográfica Vélez, A. (1998), Del big bang al Homo sapiens, Medellín, Editorial, Universidad de Antioquia, cap. 6, p. 167.