{"id":4785,"date":"2013-03-23T05:00:46","date_gmt":"2013-03-23T04:00:46","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=4785"},"modified":"2013-03-23T13:17:17","modified_gmt":"2013-03-23T12:17:17","slug":"la-importancia-del-carbono","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/03\/23\/la-importancia-del-carbono\/","title":{"rendered":"La Importancia del Carbono"},"content":{"rendered":"\n\n\n
EL \u00c1TOMO DE CARBONO<\/span><\/em><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Un \u00e1tomo vital: el Carbono<\/span><\/span><\/em><\/p>\n

La Vida en la Tierra est\u00e1 constituida s\u00f3lo por un grupo reducido de elementos, entre los cuales podemos nombrar al Hidr\u00f3geno, Ox\u00edgeno, Nitr\u00f3geno, F\u00f3sforo, Azufre, y sobre todo, Carbono. El carbono es un elemento que muestra una gran facilidad para enlazarse con m\u00faltiples \u00e1tomos, o consigo mismo; act\u00faa como la goma que une las piezas de la vida. Pero, \u00bfa qu\u00e9 se debe esta versatilidad del Carbono?<\/span><\/p>\n

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\"\u00c1tomo<\/p>\n

Podemos decir, de manera muy simple e incorrecta, que los electrones<\/a> en un \u00e1tomo, orbitan alrededor de un n\u00facleo en forma de capas conc\u00e9ntricas; en cualquier \u00e1tomo, cada capa puede contener cierto n\u00famero de electrones<\/a>. La primera acomoda s\u00f3lo 2 electrones<\/a>, la siguiente 8. Sin embargo el \u00e1tomo de carbono posee s\u00f3lo 6 electrones<\/a>, 2 en la capa interna y 4 en la siguiente. Los \u00e1tomos de Carbono tienden a llenar estos “agujeros” con electrones<\/a> de otros \u00e1tomos de las inmediaciones creando enlaces sencillos distintos, o bien pueden llenarlos con 2 o 3 electores de un mismo \u00e1tomo formando un enlace doble o triple.
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Los electrones<\/a> de n\u00famero cu\u00e1ntico principal 2, reorganizan sus energ\u00edas formando cuatro orbitales nuevos equipotentes en su energ\u00eda, se les llama \u201corbitales h\u00edbridos\u201d que se distribuyen en los v\u00e9rtices de un tetraedro regular.<\/span><\/p>\n


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Cuatro orbitales sp\u00b3.<\/p>\n

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Configuraci\u00f3n de los orbitales sp\u00b2.<\/p>\n

Un simple \u00e1tomo de carbono puede de esta forma mantener unida una mol\u00e9cula de formaldeh\u00eddo, u una hilera de \u00e1tomos entrelazadas por carbono puede servir de columna dorsal para una prote\u00edna .Sin embargo, los sistemas complejos, autorregulados, que viven, se reproducen y mueren, requieren mol\u00e9culas mucho m\u00e1s sofisticadas los cuales s\u00f3lo pueden ser producto de una larga evoluci\u00f3n, la que a su vez, requiere de ciertas condiciones particulares. Estas mol\u00e9culas complejas, creadas en el curso de millones de a\u00f1os, son los llamados pol\u00edmeros org\u00e1nicos, cadenas gigantescas, anillos, ret\u00edculos y gl\u00f3bulos construidos a partir de unidades qu\u00edmicas conocidas como mon\u00f3meros, de entre los cuales los amino\u00e1cidos son una variedad. Las prote\u00ednas son conjuntos enmara\u00f1ados de cadenas de p\u00e9ptidos, los cuales consisten a su vez de cientos de amino\u00e1cidos ligados.
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La unidad m\u00e1s peque\u00f1a de vida autosuficiente en la Tierra es la c\u00e9lula. La c\u00e9lula se compone esencialmente de 2 partes: el citoplasma<\/a>, donde se encuentra la mayor parte de las sustancias alimenticias y un n\u00facleo, donde existen dos \u00e1cidos que son fundamentales para la vida, el ADN y el ARN. El ADN\u00a0 se encuentra en el n\u00facleo es el que contiene el c\u00f3digo gen\u00e9tico que dice qu\u00e9 prote\u00ednas debe construir y c\u00f3mo se colocar\u00e1n los amino\u00e1cidos para construirlas, El ARN est\u00e1 tambi\u00e9n en el citoplasma<\/a> y act\u00faa como el mensajero del c\u00f3digo gen\u00e9tico al citoplasma<\/a>, donde est\u00e1n los amino\u00e1cidos que luego formar\u00e1n las prote\u00ednas.<\/span><\/p>\n

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Micrograf\u00edas de: a la izquierda, interfase celular; despu\u00e9s, las distintas fases de la mitosis, dentro de la fase M del ciclo celular.<\/div>\n<\/div>\n
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<\/strong>\u00a0Las manos son un ejemplo t\u00edpico de enanti\u00f3meros<\/p>\n

La asimetr\u00eda del \u00e1tomo de carbono. Los estereois\u00f3meros y la Vida<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n


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Cuando un compuesto de Carbono tiene un \u00e1tomo de \u00e9ste asim\u00e9trico, es decir que tiene sus cuatro valencias saturadas por radicales distintos, entre otras cosas podemos distinguir dos is\u00f3meros espaciales o estereois\u00f3meros. Esto ocurre con los gl\u00facidos y los amino\u00e1cidos, entre otros compuestos de la vida.
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Fij\u00e9monos en el gl\u00facido bioorg\u00e1nico m\u00e1s simple: el Gliceraldehido. \u00c9ste tiene un \u00e1tomo de carbono asim\u00e9trico; se trata del carbono 2. Fij\u00e1ndonos en ese carbono podemos distinguir dos is\u00f3meros espaciales o estereois\u00f3meros; el D-gliceraldehido, cuando el \u2013OH est\u00e1 a la derecha, y el L-gliceraldehido, cuando el \u2013OH est\u00e1 a la izquierda. Cada una de estas estructuras es una imagen especular de la otra, se las llama estructuras enantiomorfas<\/strong>.
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Estas dos estructuras no pueden coincidir al hacerlas girar en el espacio; son estructuras diferentes<\/span><\/p>\n

\"Enlaces<\/p>\n

Existiendo un electr\u00f3n<\/a> en cada uno de los orbitales.<\/p>\n

Seg\u00fan esto, los cuatro \u00e1tomos de hidr\u00f3geno del metano se dispondr\u00edan as\u00ed:<\/p>\n

\"Enlaces<\/p>\n

Tan diferentes que un enzima que catalice a una forma no lo har\u00e1 con la enantiomorfa.<\/span><\/span><\/p>\n


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Parece que la Vida se decidi\u00f3 por Gl\u00facidos de la forma D; s\u00f3lo algunos casos excepcionales de formas L, encontramos en los seres vivos (por ejemplo la vitamina C, en nosotros mismos, que es de forma L). Tambi\u00e9n parece que la Vida se decidi\u00f3 por las formas L de los amino\u00e1cidos.<\/span>
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Las probabilidades de formarse ambas es la misma. \u00bfPorqu\u00e9 la Vida escoge a una y no a otra?. Ello ha sido intensamente discutido y se han propuestos las hip\u00f3tesis m\u00e1s especulativas (como la del plano de polarizaci\u00f3n de la luz de la Luna, las arcillas de los mares primigenios pimaron a unas formas y no a otras, etc.).
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Por tanto, aunque una Vida extratarrestre se basara en los mismos compuestos que nosotros, podr\u00eda ocurrir que fuesen especulares nuestros ( y, as\u00ed pues, estar tan distanciados de nosotros como si fueran de otra substancia). <\/span><\/p>\n

Las macromol\u00e9culas. \u00c1cidos Nucleicos y Prote\u00ednas
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La c\u00e9lula es capaz de alimentarse y reproducirse a partir de amino\u00e1cidos, prote\u00ednas y \u00e1cidos nucleicos. La aparici\u00f3n de estos compuestos org\u00e1nicos sobre la Tierra se puede estudiar si nos situamos en el medio ambiente primitivo de la Tierra. El universo est\u00e1 compuesto por casi el 90% de hidr\u00f3geno. Al principio la Tierra ten\u00eda una esfera muy rica en ciertos compuestos de hidr\u00f3geno como el vapor de agua, amon\u00edaco, metano, sulfuro de hidr\u00f3geno, cianuro\u00a0 de hidr\u00f3geno, etc…; y tambi\u00e9n hab\u00eda un oc\u00e9ano de agua l\u00edquida con gases atmosf\u00e9ricos disueltos en ella. Los elementos de la atm\u00f3sfera y de la corteza terrestre reaccionaron entre s\u00ed formando mol\u00e9culas mas complicadas, por ejemplo los amino\u00e1cidos. Con esta finalidad eran preciso una fuente de energ\u00eda. En este entonces, la atm\u00f3sfera carec\u00eda de oxigeno libre, imposibilit\u00e1ndose de formar el tan conocido ozono que impide el paso de los rayos ultravioleta del sol, tan da\u00f1inos para el hombre, pero tan favorable para la formaci\u00f3n de las primeros mol\u00e9culas vitales de la Tierra.<\/span><\/p>\n

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En este momentos los amino\u00e1cidos libre comenzaron a unirse formando prote\u00ednas. Estas a su vez, capaces de aprovechar el ox\u00edgeno deben haber elaborado el ox\u00edgeno que hoy en d\u00eda tiene nuestra atm\u00f3sfera. Luego este ox\u00edgeno se pudo agrupar formando el ozono el cual impidi\u00f3 el flujo de radiaci\u00f3n ultravioleta, deteniendo la posibilidad de segu\u00ed creando organismos. En adelante, los nuevos organismo ser\u00edan los herederos de esos primeros creados por la radiaci\u00f3n solar. En un famoso experimento los investigadores americanos Miller y Urey aplicaron, descargas el\u00e9ctricas en un recipiente conteniendo una mezcla de hidr\u00f3geno, metano, nitr\u00f3geno y amon\u00edaco. Al final se comprob\u00f3 que se hab\u00edan formado distintas sustancias y combinaciones org\u00e1nicas. Se hab\u00eda generado, los bloques constituyentes de una prote\u00edna. Se considera que eran capaces de alimentarse y reproducirse. M\u00e1s adelante fueron formando colonias. Las c\u00e9lulas se hicieron m\u00e1s interdependientes, dando lugar a los seres pluricelulares que poco a poco evolucionaron y se perfeccionaron. El resto es bastante conocido. <\/span><\/p>\n

Otras “vidas”<\/span><\/p>\n

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Si nosotros tenemos Ordenadores personalizados que atienden a nuestras instrucciones y se ocupan de necesidades cotidianas en la casa, en la oficina, en la f\u00e1brica y, que son capaces de realizar planteamientos matem\u00e1ticos en minutos que, los seres vivos que los inventaron, tardar\u00edan meses en finalizar. Si, de la misma manera, hemos mandado Jeet ronotizados a Marte y lunas para “ver” y que nos cuenten…\u00bfqu\u00e9 podr\u00eda impedir que criaturas inteligentes de otros mundos, nos tuvieran puesta vigilancias y, al ver como somos, se est\u00e9n pensando visitarnos.<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 En cualquier parte del Universo pudiera estar presente esas otras posibles formas de vida
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<\/em><\/strong>Es concebible la existencia de vida en otros sistemas solares, a modo de estructuras complejas autorreproductoras, aunque no tengan por qu\u00e9 ser \u00e1cidos nucleicos, ni siquiera compuestos derivados del carbono. Los m\u00e9todos experimentales que se utilizan para descubrir vida en otros planetas se basan en el supuesto de la bioqu\u00edmica del carbono; se hace dif\u00edcil, por tanto, el reconocimiento de otras posibles formas de vida alien\u00edgenas.
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Se ha sugerido que el \u00e1tomo de Silicio (inmediatamente debajo del Carbono en el Sistema Peri\u00f3dico, lo cual indica una composici\u00f3n electr\u00f3nica similar en su \u00faltima capa) puede funcionar de manera semejante al Carbono; pero su radio at\u00f3mico es excesivo para formar con \u00e9xito cadenas grandes o muy grandes y complejas de Silicio-Silicio. Pero… \u00bfQui\u00e9n sabe?.<\/span><\/p>\n

\u00a1La Vida! la Complejidad del Universo<\/span><\/span><\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n

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