El Progreso Del Carbono

INTRODUCCION

Los seres vivos están integrados por moléculas inanimadas. Cuando se examinan integralmente estas moléculas aisladas se ajustan a todas las leyes físicas y químicas que rigen el comportamiento de la materia inerte. Sin embargo, los organismos vivos poseen, además, unos atributos extraordinarios que no exhiben cúmulos de materia inanimada.

El atributo más sobresaliente de los seres vivos es quizás su complejidad y su alto grado de organización. Poseer estructuras internas intrincadas que contienen muchas clases de moléculas complejas. Se presentan, además, en una variedad asombrosa de especias diferentes. Por contraste la materia inanimada de su entorno, representada por el suelo, el agua y las rocas, está constituida habitualmente por mezclas fortuitas de compuestos químicos sencillos, de organización estructural más bien escasa.

Los organismos vivos presentan además la capacidad de extraer y transformar la energía de su entorno a partir de materias primas sencillas y de emplearla para edificar y mantener sus propias e intrincadas estructuras. La materia inanimada no posee esta capacidad de emplear la energía externa para mantener su propia organización estructural. De hecho habitualmente se degrada a un estado más desordenado cuando absorbe energía externa, ya sea en forma de calor o de luz.

Pero el atributo más extraordinario de los seres vivos consiste en su capacidad de producir una réplica similar a sí mismo, propiedad que puede considerarse como la verdadera esencia de la vida.

Según se conoce hasta ahora, la materia viva necesita solamente 22 de los 100 elementos químicos encontrados en la corteza terrestre: los cuatro elementos carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno constituyen el 99% de la masa total de la mayor parte de los organismos. Casi toda la porción no acuosa de las células vivas están constituidas por compuestos orgánicos del carbono, que son muy escasos en la corteza terrestre. El carbono parece el elemento idóneo para constituir la estructura del esqueleto de las biomoléculas por su capacidad de formar enlaces covalentes estables con el hidrógeno y sobre todo con otros átomos de carbono.

Existe una jerarquía en la organización molecular de las células. Precursores simples obtenidos del entorno tales como dióxido de carbono, agua y amoníaco, se emplean para formar moléculas que constituyen sillares estructurales tales como los aminoácidos, los nucleótidos, los azúcares y los ácidos grasos. Estos a su vez se unen covalentemente para formar diversas biomoléculas: las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos y los lípidos.

La atención fundamental de los químicos, físicos y biólogos contemporáneos se centra en dos clases importantísimas de macromoléculas: los ácidos nucleicos y las proteínas ya que las mismas son elementos inseparables de la vida.

DESARROLLO

En 1828 el científico alemán Wholer sintetizó de sustancias inorgánicas una sustancia orgánica: la Urea. En 1845 el también científico alemán Kolbe obtuvo de forma experimental el ácido acético y en 1854 el químico francés Bertlo sintetizó por primera vez una grasa, Butlerov (1861) un azúcar. En este mismo año Alexander Mijailovich Butlerov formuló la teoría de la estructura química, creando la base de la Química Orgánica Molecular. Los postulados fundamentales de su teoría son: (Cbetkob, 1968).

1. Los átomos y las moléculas se encuentran no desordenadamente, ellas están unidas unas a otras en determinada relación, en dependencia de sus valencias.

2. Las propiedades de las sustancias dependen no sólo de los átomos de los elementos y en qué se encuentran formando parte de las moléculas, sino de la unión de los átomos en la molécula y de su influencia de uno en otro.

Entre los químicos de aquel tiempo estaban muy difundida las ideas atomísticas. En el Primer Congreso de los Químicos en 1860 se determinaron claramente las diferencias entre átomos y moléculas. Estos químicos no le daban importancia al conocimiento de la estructura y algunos consideraban que esto era imposible a través de métodos químicos.

Butlerov también descubrió la reacción de polimerización de los hidrocarburos alifáticos insaturados, sentando los principios de las síntesis de las macromoléculas. Sus trabajos en la hidratación del etileno crearon la base de uno de los métodos más modernos de la síntesis del alcohol etílico. (Perekalin, 1977).

Ha sido enorme el impacto de la Química Orgánica en el desarrollo de la humanidad. En su corto período de existencia como ciencia independiente (menos de dos siglos). Tal vez ninguna como ella marcó el desarrollo de la humanidad en la primera mitad de este siglo, donde los compuestos derivados del petróleo y otros compuestos sintéticos se convirtieron en tan o más cotidianos e imprescindibles al hombre que los metales, lamadera y la piedra. Tal vez ninguna como ella haya puesto en manos de los hombres recursos que puedan llevar a la propia destrucción de la humanidad, como los quimicatos utilizados en la agricultura que contaminaron suelos y reservas de agua o gases industriales que destruyen la atmósfera.

Sería interminable referirse al impacto de los diferentes descubrimientos de esta ciencia, basta decir que la lista de los nuevos compuestos químicos aumenta cada semana en un número próximo a seis mil. En el trabajo nos referiremos fundamentalmente a dos grupos de compuestos químicos: los Acidos Nucleicos y las Proteínas, los cuales constituyen la base para interpretar los fenómenos objeto de estudio de la Ingeniería Genética y la Biotecnología, ciencias que junto a la Cibernética caracterizan a la humanidad en estos años a finales del Siglo XX.

En una fecha tan anticipada como el año 1869 G. Miescher descubrió que en la composición de los cromosomas, junto a las proteínas, se encontraban presentes ácidos nucleicos. Sin embargo durante muchos años no se asoció la conservación de la información genética con estos compuestos, sino más bien con las proteínas.

En 1928 F. Griffith utilizando sustancias de células muertas de neumococos logró variar las propiedades hereditarias de otra especie, pero tampoco estos resultados permitieron relacionar las propiedades hereditarias con los ácidos nucleicos.

Solo en 1944 los trabajos desarrollados por T. Avery y otros investigadores, permitieron descubrir que las sustancias capaces de producir tales modificaciones que se transmitían de una generación a otra de microorganismos son los ácidos desoxirribonucleico (DNA).

Trabajos posteriores de A.D. Herwshey y M. Chase (1952) demostraron que en el proceso de infección de células bacterianas con fagos, al interior de las mismas penetra solamente el filamento de DNA del fago, quedando

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