Metabolismo. El contexto científico. 1. Las células unidades de la vida.

10 armazón fosfoglúcido. La proporción de adenina es igual a la de timina y la de guanina es igual a la de citosina. La secuencia de tres desoxirribonucleótidos, por ejemplo timina, timina, adenina {TTA}, forma los tripletes que se encargan de codificar los aminoácidos, por ejemplo la secuencia {TTA; TTG} da lugar a la leucina que es un aminoácido proteico, y por lo tanto a las secuencias determinadas que dotarán de funciones específicas a las proteínas. Las moléculas de RNA están formadas por ribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo unidos por fosfodiéster. El RNA en las eucariotas se muestra con una única cadena por lo que es menos estable que el DNA. La función del RNA es almacenar y distribuir la información genética, extrayendo la información codificada en el DNA para guiar la síntesis o producción de proteínas a los ribosomas 17 . Hay cuatro tipos de RNA: a. Mensajero RNAm 2-5, : transcripción o copia de la información del DNA y transporte hasta los ribosomas. b. Ribosómico RNAr, 80, : estructural. c. Transferencia RNAt, : transporta aminoácidos hacia los ribosomas para formar proteinas. d. Necleolar RNAn. Además de las características anteriores algunos RNA tienen funciones catalíticas como las ribozimas 18 La replicación de genomas se produce a partir de la división celular cuando se separan las dos cadenas del DNA sirviendo cada una de molde para la síntesis de una cadena complementaria. En la replicación encontramos tasas de error realmente bajas . Esos fallos representan mutaciones que junto a la selección natural son la base de la evolución.

1.3.3. Metabolismo.

El metabolismo es el conjunto de reacciones y procesos bioquímicos que permiten la vida de la célula. Precisa de la participación de enzimas que construyan las denominadas rutas metabólicas. Para mantener la estructura y funciones de la célula, ésta utiliza como material energético el ATP que es un tipo de nucleótido que almacena gran cantidad de energía en su enlace entre los átomos externo y central de fósforo. Esta energía no se desperdicia en forma de calor sino que es capaz de producir trabajo, proporcionando energía para los procesos metabólicos. 17 Verdaderas factorías de proteínas. 18 Los catalizadores son compuestos que aceleran las reacciones químicas. Las enzimas son biocatalizadores cuya forma más común es la de proteína pero algunas reacciones pueden ser catalizadas por los ribozimas que son moléculas de RNA. 11

2. El origen de la vida

2.1. Introducción: la chispa de la vida.

Aunque la vida conocida es la vida celular, no todos los autores están de acuerdo en que el origen de la vida coincide con el de la primera célula. Lo cierto es que la mayor parte de los autores se centran en el estudio de los componentes moleculares de las propias células. Parece pues que el problema del origen de la vida se transfiere al problema del origen de una serie de moléculas, con distintos tamaños y funciones, que en combinación explicarían la emergencia de la vida. Más aún, algunos autores buscan la molécula de la vida, aquella portadora de la esencia del misterio que atrapa lo viviente y es capaz de transferirlo a las demás especies moleculares. Tal vez, sea una mirada nostálgica al viejo vitalismo pero en este caso de corte fisicalista. No obstante, parece claro para la comunidad científica que una sola molécula no puede explicar las propiedades tan complejas que muestra la vida. Por eso, antes de presentar las teorías y los experimentos, es necesario apuntar que la vida surge de propiedades de sistemas y no de propiedades de moléculas maravillosas, aunque sin éstas la vida no tendría lugar. En este orden de cosas, desde el punto de vista metodológico destaca la diferencia entre las dos posibles aproximaciones al origen de la vida: una orientada desde la propia vida, a través de las ramas del árbol filogenético, y la otra desde la química prebiótica hacia la bioquímica. Pueden representar puntos de vista complementarios pero algunos autores parecen contraponerlos, olvidando que muchas de las especies moleculares no se comportan de la misma forma dentro y fuera de la célula.

2.2. Evidencias experimentales.

Las observaciones y experimentos sobre biogénesis se centran en buscar fórmulas y procedimientos para conseguir abióticamente 19 los compuestos moleculares de la vida, entre los que destacan los ácidos nucleicos y las proteínas. Uno de los experimentos más populares de todos los tiempos es la síntesis de aminoácidos realizada por Stanley L. Miller en 1953 que encontró continuación en los trabajos de Orgel 20 y otros científicos. Miller preparó una atmósfera reductora con metano, amoniaco, hidrógeno molecular y agua. Sometió el compuesto a descargas eléctricas y comprobó que se formaban fácilmente dos aminoácidos sencillos: la glicina y la alanina aunque el rendimiento no alcanzaba el 2. Aquél experimento parecía mostrar que los ladrillos de la vida se podían obtener en laboratorio. Pocos años después, Joan Oró sintetizó en una disolución acuosa de cianuro de amonio la base de la adenina 21 con un rendimiento del 0,5. El bajo rendimiento de esta “sopa fría” se podía mejorar si aumentaba la concentración para lo cual Orgel propuso que se bajara la temperatura hasta congelar la disolución. Los dos experimentos se realizaron bajo atmósfera reductora pero la evidencia geológica demostró que la atmósfera primigenia era neutra. Una atmósfera reductora hubiera formado una ingente cantidad de neón que debería permanecer en la misma proporción que el nitrógeno tras el paso a la atmósfera oxidante actual. Por otro lado, las rocas más antiguas de la Tierra procedentes de Groenlandia demuestran que hace 3,8 mil millones de años existían rocas compuestas por óxidos de hierro impensables en una atmósfera reductora. Así pues, la 19 Sin la participación de organismos vivos. 20 ORGEL, Leslie E. “Prebiotic Chemistry and the Origin of the RNA World”. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology, 39, 2004, pp. 99-123. 21 Una de las cuatro bases que componen los nucleótidos del DNA.