IV.
Vida animal, hemoglobina, energía de
compuestos orgánicos, dominio del fuego.
La capa de ozono dio a la Tierra una protección contra la
alta energía de radiación, creándose así las condiciones apropiadas para la
aparición de la vida. Las algas verde-azules y los vegetales perfeccionaron el
procedimiento para combinar el CO2 atmosférico
con el agua y los minerales del suelo con producción de materia orgánica y
liberación de oxígeno que transformaría a la atmósfera terrestre de reductora
en oxidante.
El oxígeno que se
generaba por fotólisis del agua, ahora se libera de ésta en forma eficiente
mediante la reacción de fotosíntesis, usando la luz solar como fuente de
energía.
6 CO2 + 6 H2O----------
C6H12O6 + 6 O
Los vegetales usan el
pigmento verde llamado clorofila como catalizador indispensable en la reacción
de fotosíntesis y los organismos animales como transportador
de oxígeno un pigmento asociado con proteína conocido como hemoglobina. Este
pigmento tiene el mismo esqueleto básico de la clorofila, pero difiere
esencialmente en el metal que contiene, pues mientras que la clorofila contiene
magnesio, la hemoglobina contiene fierro.
La hemoglobina toma oxígeno
del aire y lo transporta a los tejidos, que es donde se realiza la reacción
contraria a la fotosíntesis.
De esta manera, el CO2 que
los vegetales toman de la atmósfera regresa a ella. La
hemoglobina es una cromoproteína compuesta por una proteína, la globina, unida
a una molécula muy parecida a la clorofila, pero que, en vez de magnesio,
contiene fierro; el oxígeno se le une en forma reversible. Cuando la
hemoglobina está unida a oxígeno se llama oxihemoglobina y cuando lo ha soltado
deoxihemoglobina.
El fierro necesario para la formación
de hemoglobina el ser humano lo toma en su dieta a razón de 1 miligramo por día, otro mineral es el calcio. La cantidad de
calcio que un adulto necesita ingerir diariamente en su dieta es de alrededor
de 1 gramo. El fósforo es otro de los elementos
indispensables para el funcionamiento del organismo humano por lo que requiere
ingerir diariamente en los alimentos alrededor de 1 gramo.
El monóxido de carbono
se combina con la hemoglobina desplazando al oxígeno para dar un compuesto más
estable.
La hemoglobina se
encuentra dentro de las células rojas o eritrocitos, estos son devorados
posteriormente por células del sistema retículo endotelial. Estas células,
llamadas macrófago se encuentran principalmente en el bazo, el hígado y la
médula ósea. El macrociclo de la hemoglobina es cortado oxidativamente por una
de las dobles ligaduras para dar el complejo biliverdina-hierro-proteína.
El hierro se elimina
al igual que la proteína para dar biliverdina, la que es luego reducida para
dar origen a la bilirrubina. El hierro libre se combina con proteína del plasma
y es transportado a depósitos en la médula ósea, donde se vuelve a usar para
formar nueva hemoglobina.
LOS ANIMALES Y EL
HOMBRE
De todos los animales
que poblaron el planeta hubo uno que destacó por tener un cerebro mayor que los
demás: el hombre. El cerebro es un órgano maravilloso que
distingue al hombre de los demás animales y lo ha llevado a dominar el planeta
y a conocer otros mundos.
Siendo un órgano tan
importante, es lógico que sea alimentado en forma privilegiada en relación con
los demás órganos del cuerpo. El cerebro recibe glucosa pura como fuente de
energía, y para su oxidación usa casi el 20% del oxígeno total que consume un
ser humano adulto.
La glucosa es
aprovechada por el cerebro vía secuencia glicolítica y ciclo del ácido cítrico,
y el suministro de ATP es generado por catabolismo de glucosa. La
energía de ATP se requiere para mantener la capacidad de las neuronas
manteniendo así el potencial eléctrico de las membranas del plasma que son las
que forman la línea de transmisión del sistema nervioso.
El comportamiento de la morfina como analgésico es impresionante, ya que además de calmar el dolor, causa euforia, regula la respiración y es antidiarreico. Es un analgésico tan poderoso que se usa en las últimas fases del cáncer.
Como contrapartida de
las maravillosas propiedades de la morfina, se tiene la de crear dependencia.
La repetición de la inyección crea necesidad y cuando esta necesidad no se
satisface, el sujeto sufre de los síntomas que la morfina alivió: dolor
abdominal, diarrea, respiración agitada, taquicardia, náuseas, sudor y otros
dolores.
Las propiedades de la
morfina deben derivar de su estructura y configuración; cualquier alteración de
ésta hace cambiar drásticamente sus propiedades.
Existe un gran número
de receptores de morfina en partes del sistema nervioso involucrados en la
transmisión del dolor y en la parte responsable de las emociones.
En el cerebro existen
sustancias con estructura parecida a la de la morfina, a las que denominaron
encefalinas. Éstas eran péptidos compuestos de cinco aminoácidos tyr-gly,
gly-phe-met y tyr-gly-gly-fe-leu.
La morfina y la
encefalina tienen pues la misma configuración, por lo que pueden unirse a
receptores de la misma manera.
DESCUBRIMIENTO DEL FUEGO
Un paso fundamental en el dominio de la naturaleza lo dio el hombre primitivo cuando aprendió a dominar el fuego; en ese momento encontró la manera de liberar a voluntad la energía que los vegetales habían tomado de la radiación solar y acumulada en forma de materia orgánica. Ahora el hombre tenía la luz y el calor y su vida era más fácil, ya que dominaba la oscuridad y el frío de la noche y al mismo tiempo ahuyentaba a los animales peligrosos.
La cadena de
descubrimientos a raíz del dominio del fuego ha sido constante hasta nuestros
días, en que el consumo de combustible es sinónimo de riqueza de un país. Se inició la química de productos naturales.
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