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Jul

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¡El Carbono! Esencial para la vida

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Biologia    ~    Comentarios Comments (2)

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Los Bioquímicos, son los químicos que estudian los procesos de los seres vivos y, no pueden imaginar tipo de vida alguno (excepto, tal vez, alguna forma inactiva muy elemental) que no requiera decenas de miles de clases distintas de tejidos, cada uno de ellos diseñado para llevar a cabo una labor altamente especializada.

Pensemos, por ejemplo, en la complejidad de un ojo humano, que no es más que uno de los mucho órganos del cuerpo. Éste tiene que sintetizar compuestos determinados para poder constituir cada una de sus partes: el cristalino, los músculos que permiten cambiar la forma de éste último, los músculos que abren y cierran las pupilas, las capas de la córnea, los líquidos que llenan las distintas cabidades, la retina, el coroide, la esclerótica, el nervio óptico los vasos sanguineos… Cada una de ellas necesita sustancias enormemente complejas que, además, deben poseer las propiedades adecuadas para hacer exactamente lo que se supone que hacem.

Miles de millones de tales tejidos especialiozados son esenciales para las formas vivientes de la Tierra. Es imposible imaginar que la evolución de éstos haya podido realizarse sin la ayuda del Carbono, un elemento que sobrepasa a los demás en su capacidad de formar una variedad casi ilimitada de compuestos, cada uno de ellos con propiedades específicas.

El compuesto más simple es el metano, un átomo de carbono con cuatro de hidrógeno (valencia = 1), pero también puede darse la unión carbono-carbono, formando cadenas de distintos tipos, ya que pueden darse enlaces simples, dobles o triples. Cuando el resto de enlaces de estas cadenas son con hidrógeno, se habla de hidrocarburos, que pueden ser:

saturados: con enlaces covalentes simples, alcanos.
insaturados, con dobles enlaces covalentes (alquenos) o triples (alquinos).
aromáticos: estructura cíclica.
La gran cantidad que existe de compuestos orgánicos tiene su explicación en las características del átomo de carbono, que tiene cuatro electrones en su capa de valencia: según la regla del octeto necesita ocho para completarla, por lo que forma cuatro enlaces (valencia = 4) con otros átomos formando un tetraedro, una pirámide de base triangular.
Los compuestos de Carbono conocidos superan en más del doble al conjunto de los restantes compuestos conocidos. Los tejidos de cualquier ser que vive sobre la superficie de la Tierra, desde un virus microscópico hasta un elefante, están constituidos por sustancias que contienen Carbono.  Algunos bioquímicos van incluso más allá al definir la propia vida como una más de las complejas propiedades de los compuestos de Carbono.
¿Cómo se las aregla éste para ser un elemento tan versátil y adaptable?
  Los seres vivos están formados principalmente por C carbono, H hidrógeno, O oxígeno y N nitrógeno, y, en menor medida, contienen también S azufre y P fósforo junto con algunos halógenos y metales. De ahí que los compuestos de carbono se conozcan con el nombre de compuestos orgánicos(o de los seres vivos). Pero, cuidado, también hay muchos otros compuestos de carbono que no forman parte de los seres vivos.
    La parte de la Química que estudia los compuestos del carbono es la Química Orgánica o Química del Carbono, pues este elemento es común a todos los compuestos orgánicos.
En la pregunta que hacíamos más arriba, sólo podemos dar una respuesta: Es que el Carbono es un gran “combinador”: debido a que su corteza dispone de espacio para cuatro electrones más, se puede enlazar a otros átomos de Carbono y formar cadenas de longitud indefinida, de manera que cada eslabón de la misma (cada átomo de carbono) tiene dos ramas, por así decirlo, a las que se pueden unir otros átomos o grupos de átomos, como los colgantes de un brazalete.
La cadena puede ser sencilla o compleja y ramificarse en distintas direcciones, pueden tener los extremos sueltos o bien unidos formando lazos cerrados o anillos. Si dos moléculas tienen exactamente el mismo número de átomos de los mismos tipos, pero difieren en la forma en que están dispuestos, se dice que son isómeros.
Archivo:Ethane conformation.gif
En la isomería los átomos se distribuyen de forma distinta para cada isómero …
                        Hidrocarburos
Son compuestos orgánicos formados únicamente por “átomos de carbono e hidrógeno”. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno.
Son los compuestos orgánicos más simples y pueden ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los demás compuestos orgánicos. Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cíclicos. En los compuestos de cadena abierta que contienen más de un átomo de carbono, los átomos de carbono están unidos entre sí formando una cadena lineal que puede tener una o más ramificaciones. En los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o más anillos cerrados. Los dos grupos principales se subdividen según su comportamiento químico en saturados e insaturados.
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               El Carbono y el Hidrógeno son fundamentales para la Vida
Aquí, por ser un tema apasionante, hemos comentado en más de una ocasión, la importancia del Carbono para la vida y, también hemos tratado ya la cuestión de si puede existir vida en algún planeta sin la presencia de compuestos de Carbono. Por supuesto, nadie sabe contestar esa pregunta pero, muchos bioquímicos piensan que la auto duplicación y la mutación son demasiado complejas para que puedan producirse por medio de algún tipo de moléculas que dejen de lado la gran variedad y felxibilidad de los compuestos de Carbono.
   Se han imaginado y recreado posibles formas de vida basadas en el Silicio
El Silicio es el elemento más próximo al Carbono en cuanto a su capacidad de combinarse consigo mismo y con otros elementos para formar muchos compuestos diferentes, pero sus cadenas son relativamente cortas e inestables en comparación con las de los hidrocarburos (compuestos de carbono que contienen hidrógeno). El Boro es otro elemento que se cita a veces como posible base para una vida sin Carbono, pero sus propiedades hacen que sea todavía peor candidato que el Silicio.
Todos los elementos que existen en el Universo son los mismos en todas partes, en todos los posibles mundos que estén presentes en todas las galaxias del Cosmos “infinito”, conocemos todos esos elementos y sus propiedades y, los 92 desde el Hidrógeno al Uranio, son los elementos naturales, los que podemos encontrar en la Naturaleza. Otros elementos, los llamados transuránicos, son artificiales, radiactivos y más inestables.
Las leyes que rigen en nuestro Universo, de la misma manera que los elementos, también son las mismas en todas partes y, lo que aquí pueda pasar, también pasará allí, a miles de millones de años-luz de nosotros. Las fuerzas, las constantes universales, la materia… todo es como es y, ningún cambio de situación espacial, podrá nunca cambiar sus propiedades específicas.
Si eso es así (como parece que es), creo que la Vida en el Universo (al menos en su mayor representación), también, como en la Tierra, estará basada en el Carbono. Lo cual, no quita la posibilidad, por extraña que ésta pueda parecer de que, otras formas de vida desconocidas para nosotros puedan estar pululando por ahí fuera.
Creo que, nunca debemos decir que no…Lo posible, en este Universo nuestro, es, ilimitado y, aunque lo que sabemos nos lleve a pensar una cosa, también podría resultar ser, ¡la contraria!
emilio silvera
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Esta entrada fue publicada el miércoles, 3 de julio de 2013 a las 4:00 y está clasificada bajo: Biologia. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.

  1. Algunos creen que somos únicos : Blog de Emilio Silvera V., el 10 de septiembre del 2012 a las 7:21

    […] que el Carbono es un gran “combinador”: debido a que su corteza dispone de espacio para cuatro electrones más, se puede enlazar a otros átomos de Carbono y formar cadenas de longitud indefinida, de […]

  2. EL CARBONO ¡Qué elemento! : Blog de Emilio Silvera V., el 9 de marzo del 2013 a las 7:20

    […] que el Carbono es un gran “combinador”: debido a que su corteza dispone de espacio para cuatro electrones más, se puede enlazar a otros átomos de Carbono y formar cadenas de longitud indefinida, de […]

 


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