El Orden Natural y el Fenómeno de la Vida como una reacción de una sola dirección

TRIPPI V., LASCANO HR, MELCHIORRE M., PAROLA R

Editorial Universidad Nacional de Córdoba

Año: 2012 p. 86

978-950-33-0949-0

1. Disección de la reacción vida  La vida resume una serie de interacciones de la materia orientada por un flujo de energía radiante, en los autótrofos y la energía química almacenada en los heterótrofos..  La célula como producto de una evolución ha consolidado una memoria en los polímeros (genoma y otros polímeros) que le permite usar la energía radiante o química para sintetizar sus propios metabolitos y duplicar sus estructuras o módulos, los que se ordenan según las propiedades físicas y químicas (moléculas, polímeros, organelas, ) por auto organización según un orden natural. El flujo de energía constituye el reactante básico  que sustenta la estructura, la función y la evolución del sistema vivo hacia la complejidad, ello en interacción con la memoria guardada en los polímeros y los otros reactantes conocidos como ambiente externo (agua, luz, temperatura, C, N O, S y otros) e interno (moléculas de origen celular que orientan el desarrollo de las formas en los pluricelulares). Todo ello basado en las propiedades naturales de los polímeros que además de memoria confiere entre otras propiedades resistencia a la deshidratación, mayor estabilidad, etc. La ausencia del flujo de energía o falta de energía tiende a restringir las funciones de la célula, disminuyendo la cantidad de sus constituyentes y generando formas de resistencia (esporas, células quiescentes, órganos reproductivos sexuales y/o asexuales) que conservan la capacidad de volver a crecer, (capturando del entorno materia y energía), gracias a la memoria guardada en sus polímeros, los que manteniendo su disposición espacial y su estructura pueden reiniciar la reacción  cuando las condiciones vuelven a ser favorables. Restaurada la funcionalidad de la reacción la célula sigue duplicando sus moléculas lo que da lugar al crecimiento. Ello significa que la fase de crecimiento implica un aumento de masa y volumen por la acumulación de materiales adentro de la célula. La célula y el flujo de energía resultan entonces en una alternativa precaria como exocitosis de material  (formador de la pared) y finalmente la división donde la zona de división se debe definir por los equilibrios de afinidad, asimetría y carga entre otras propiedades de las interacciones dinámicas, molécula-molécula, molécula-polímero, polímero-polímero, organela, célula, entre otras. El éxito en la perpetuación de la célula reside fundamentalmente en su capacidad para guardar la información de sus polímeros los que siendo resistentes a las condiciones usuales de la atmósfera pueden permanecer como tales sin alteraciones por largos periodos. Como el flujo de energía determina la selectividad en las membranas, cuando el flujo de energía y la vida se detienen, los polímeros pierden agua aumentando su estabilidad   por largos períodos en las estructuras de resistencia. El flujo de energía permanente parece estar en la base de la formación y evolución de la célula, y de la vida, su integración a las propiedades que se consideran del Orden Natural permite establecer una base conceptual diferente que implica una dirección inequívoca (la formación de mas materia organizada), en un sistema que se adapta dentro de ciertos límites (homeostasis) pero que evidencia también los cambios de las proporciones de los reactantes intervinientes en la reacción. Que aunque guarda en su memoria muchos de sus rasgos estructurales y funcionales es relativamente susceptible a los cambios. El Orden natural convencional que concierne a la materia inerte participa en todos los fenómenos que conciernen a la reacción vida, y la única diferencia con la reacción vida es que el flujo de energía incrementa las propiedades de reactividad de las moléculas dentro de un molde. Si tenemos un radio, este tiene un orden en sus partes que nos permitirá percibir su trabajo solo si le proveemos energía.    En el marco de la termodinámica hemos incluido la temperatura como uno de los reactantes de la vida. Ello por cuanto la fase independiente de luz  o bioquímica de la fotosíntesis tiene lugar con aporte de calor, entre 20 y 40º C y excepcionalmente por debajo de 0ºC, por lo que se puede pensar que su aporte sirve en producir trabajo en la biosíntesis donde pudo establecerse un Q10 =2.   2. Las consecuencias que emanan de una reacción de una sola dirección La reacción de una sola dirección resulta de un flujo de energía que puede ser sustentado y mantenido en el sistema. Ello implica que el mismo no puede hacer otra cosa que crecer y multiplicarse en presencia de los reactantes que intervienen en la reacción. Un proceso evolutivo, a partir de formas elementales de materia capaz de interactuar con la energía, pasando por protocélulas debe haber culminado en la célula, donde el flujo de energía debe haber sido el motor del proceso. Supongamos un unicelular, este sistema podrá crecer mientras el medio pueda proveer los reactantes que intervienen para sustentar la reacción vida. Pero lo mas probable, es que la población aumente hasta el punto que la falta de los reactantes induzca primero una limitación en la velocidad de división o crecimiento y luego la degradación del sistema. Ello por cuanto el mantenimiento de la función es un proceso dinámico que necesita energía y otros reactantes para su mantenimiento. En los pluricelulares con un grado de complejidad mayor, asistimos a la variación de dos de los componentes de la reacción, el de los cambios de disponibilidad en la medida que el sistema crece, y al aumento de tamaño y formas que van alterando las relaciones celulares, con fenómenos de adaptación y diferenciación que modifican progresivamente las posibilidades de crecimiento de las células. La detención del crecimiento es la evidencia mas clara de esta etapa, a lo que le sigue la senescencia y muerte como resultado de la acumulación de conflictos derivados del ambiente externo e interno que impide al sistema mantener el flujo de energía. Donde nuevamente, la falla en la sustentación del flujo de energía conlleva la degradación del sistema. Resumiendo el análisis de la vida como un proceso irreversible permite un entendimiento razonable dentro del marco de la complejidad si se considera la célula como unidad de vida. La capacidad de la célula de sostener un flujo de energía de una sola dirección dentro de los principios de la física, así como su capacidad de adaptación permiten interpretar los fenómenos de crecimiento, desarrollo y muerte como consecuencia de la complejidad, la que en forma progresiva conduce al sistema hasta la extinción de las capacidades autocatalíticas y con ello a la muerte. Si consideramos el problema desde un punto de vista filosófico es evidente que el mundo determinista imaginado por Aristóteles y Laplace, encuentran en la dirección de la reacción, un sólido apoyo. La natural irreversibilidad de la reacción confiere a la estructura disipativa (vida) una estabilidad temporal antes de integrarse nuevamente al equilibrio termodinámico Universal.