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Isaac asimov


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VARIEDAD


Sin embargo, para los químicos de 1940, el problema de la proteína tenía precedencia sobre el de la nucleoproteína. La experiencia había demostrado que la estructura de las partes no proteínicas de la sustancia era relativamente simple. Lo que contaba era la parte de proteína.

Las proteínas no eran puramente complejas y delicadas; existían en una enorme variedad de formas. Esto hacía que el tema de la estructura de la proteína fuera a un tiempo fascinante e imponente.

Para darles una idea de lo que quiero decir, permitan que haga un esbozo de esta variedad.

En el cuerpo humano se producen constantemente miles de reacciones químicas, cuyo número no puede calcularse to davía. De todos modos, basta pensar que todas las complejas sustancias de los alimentos deben descomponerse primeramente en pequeños fragmentos que después han de ser absorbidos y mezclados en nuevas complejas sustancias aptas para el ser humano. Algunos de los alimentos ingeridos deben descomponerse para producir energía y los restos, eliminarse. Las sustancias especiales que necesita el cuerpo deben obtenerse de otras sustancias existentes en los alimentos, y cada una de las transformaciones parece producirse por medio de docenas de etapas interrelacionadas.

Casi ninguna de las reacciones químicas que con tanta facilidad se efectúan en el cuerpo puede producirse en una probeta, por más que los materiales aislados se mantengan a la temperatura del cuerpo. Para producir estas reacciones, tenemos que agregar algo que se extrae de los tejidos vivos (o que haya estado en ellos). Este «algo» es una enzima.

Una enzima es un catalizador, es decir una sustancia que, utilizada en pequeñas cantidades, hace que una reacción química se produzca con mayor rapidez y sin que el catalizador en sí quede permanentemente alterado durante el proceso. Esto lo consigue la enzima al suministrar una superficie sobre la que las sustancias puedan reaccionar con un menor aporte de energía y, por lo tanto, con mucha mayor rapidez.

Es un asunto complicado, pero, con una simple analogía, podrán ver lo que quiero decir. Un ladrillo colocado en un tablón inclinado no resbalará a pesar de la atracción de la gravedad porque la fricción lo mantendrá fijo. Hay que empujarlo para que se mueva; es decir, aplicar energía. Una vez empiece a moverse puede deslizarse hasta el final o quedarse atascado. Ahora bien, supongamos que la superficie del tablón y la del ladrillo están cubiertas de una fina y dura capa de cera suave. En estas condiciones, el ladrillo se deslizará por efecto de la atracción de la gravedad, sin que nadie lo empuje, y se deslizará con mayor rapidez. Pues bien, la enzima hace las veces de la cera.

Cada una de las miles de reacciones que se producen en el cuerpo es catalizada por una enzima específica. y no es siempre la misma enzima, no vayan ustedes a creer, sino una distinta en cada caso. Cada reacción tiene su propia enzima; y cada enzima es una proteína, una proteína diferente.

El ser humano no es el único organismo que posee miles de enzimas: también las tienen todas las demás criaturas.

Muchas de las reacciones que se producen en las células humanas ocurren también en las de otras criaturas. Desde luego, algunas de las reacciones son universales, pues tienen lugar en todos los tipos de células. Esto significa que una enzima capaz de catalizar una reacción determinada puede darse en las células de lobos, pulpos, musgo y bacterias y también en las nuestras. Y, a pesar de todo, cada una de estas enzimas, aunque todas ellas aptas para catalizar una reacción determinada, es característica de su propia especie. Cada una de ellas puede distinguirse de las demás.

De ello se deduce que cada especie de criatura tiene miles de enzimas y que todas esas enzimas pueden ser diferentes. Dado que existen más de un millón de especies diferentes en la Tierra, es posible —a juzgar sólo por las enzimas— que existan miles de millones de proteínas diferentes.

MAYOR VARIEDAD


El potencial de variación de las proteínas puede ilustrarse de otro modo.

El cuerpo humano puede formar anticuerpos. Éstos son sustancias que reaccionan ante la invasión de microorganismos o ante las sustancias tóxicas producidas por ellos, neutralizando los efectos del microorganismo, o de su veneno, e inmunizándonos. ésta es la manera en que el cuerpo combate una enfermedad como la viruela. Los anticuerpos formados contra el virus de la viruela subsisten en nuestro cuerpo o bien cualquier contacto futuro con el virus estimula su rápida producción (puesto que el cuerpo ya sabe la receta, por así decirlo) y nosotros quedamos inmunes a la viruela para siempre.

También, todos los que vivimos en ciudades estamos expuestos constantemente a la poliomielitis y otras enfermedades graves. La mayoría producimos anticuerpos que nos permiten evitarlas. Pero siempre hay alguien, menos afortunado, que sucumbe.

Producimos también anticuerpos, según convenga, contra sustancias esencialmente inofensivas que se hallan presentes en el polen, los alimentos o en otros lugares del ambiente. Cuando estamos expuestos a estas sustancias, se produce una reacción entre ellas y el anticuerpo que desencadena ciertos molestos síntomas, como estornudos, inflamación de la mucosa de la nariz y garganta, irritación de los ojos o de la piel, asma, etcétera. En este caso, decimos que somos alérgicos a esto o aquello.

Esta sensibilidad a unas sustancias específicas también puede cultivarse. Si se inyecta una sustancia determinada a un conejo, el animal producirá un anticuerpo contra ella. En el suero sanguíneo extraído del conejo se encontrará el anticuerpo, el cual reaccionará ante la sustancia contra la que el conejo está sensibilizado y contra ninguna otra.

Al parecer, no existe límite para el número de anticuerpos que pueden producirse. Cada bacteria, cada toxina bacteriana, cada cepa de virus, cada proteína (y algunas sustancias no proteínicas) que entra en la composición de los alimentos o de otros elementos, provoca la producción de un anticuerpo determinado que reacciona a ella y a nada más.

Un anticuerpo que combate una determinada cepa de viros no reaccionará a otra, aunque sólo sea ligeramente distinta y pertenezca al mismo virus. Ésta es la causa por la que no poseemos una inmunidad suficiente contra enfermedades tales como el resfriado común y la gripe. Producimos anticuerpos, sí, pero la próxima vez que estamos expuestos a la enfermedad se trata de una cepa diferente, por lo que nuestros anticuerpos resultan inútiles.

Resulta que cada anticuerpo es una proteína diferente. La diversidad de los anticuerpos, es, pues, otra prueba de la diversidad de las proteínas.

Pero en los organismos hay proteínas que no son ni enzimas ni anticuerpos y se podría suponer que éstas, por lo menos, constituyen un material tipo. Por ejemplo, ciertas proteínas forman importantes componentes estructurales de tejido conjuntivo o músculo. Las primeras son el colágeno y las últimas, la actomiosina3. También está la hemoglobina, una proteína que ya hemos mencionado.

Sin embargo, también éstas difieren de una especie a otra. Por ejemplo, se puede producir anticuerpos contra componentes de la sangre humana que sólo reaccionarán a la sangre humana. (Así es como se identifica la sangre humana, aunque esté seca, sin confundirla con sangre de pollo, por ejemplo, cuando lo requiere un caso criminal.)

A veces, un anticuerpo de la sangre de pollo reaccionará débilmente a la sangre de pato y uno de la sangre de perro, a la de lobo. Este ligero cruce de las reacciones es prueba de la afinidad del desarrollo evolutivo de las especies.

En resumen, cada especie tiene sus proteínas y enzimas características; las tiene cada individuo y las tiene también cada célula.

La palabra clave es “enzimas”, pues cada organismo produce sus proteínas mediante una larga serie de reacciones que son catalizadas por enzimas. Si los organismos difieren en otras sustancias además de las proteínas, podemos afirmar que también esas sustancias se han fabricado mediante la actividad catalizadora de las correspondientes enzimas.

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