julio 29, 2007

La ciencia anda en pos de doce pasos perdidos: son los que da el carbono cuando cobra vida.

Los cloroplastos amos de la clorofila son uno por célula en las algas y hasta cien por celula en las`plantas superiores. Adoptan dicersas formas, como las de cuadritos en las hojas de maíz.

Desde la antigüedad se sabía que las plantas verdes agonizaban en la oscuridad, porque les era indispensable la luz. Fueron inútiles las tentativas de Lavoisier y de químicos posteriores a él como Berzelius, para despejar la incógnita del proceso que hoy llamamos fotosíntesis. En los años de 1870 los adelantos de la microscopia óptica permitían ver a los botánicos gránulos de color esmeralda en el protoplasma de las células de as hojas. Sospecharon sin poder demostrarlo, que los mismos eran como ultrainvisibles ventanillas, por donde los rayos luminosos entraban en las plantas para vitalizarlas. 1937 sería el año del primer paso del conocimiento racional en los dominios de la clorofila.

Los expresados puntitos tenían ya el nombre de cloroplastos. Uno de ellos fue aislado en un entorno celular y expuesto a la claridad diurna de una gota de agua. Con el auxilio de átomos de hierro se vio que expulsaba oxígeno. El hecho parece simple pero estremeció la curiosidad de los biólogos de Europa y Norteamérica, cuando conocieron el hallazgo realizado por Robert Hill, investigador y catedrático de la Universidad de Cambridge. En la ciencia como en todos los planos de la creatividad humana, una meta es siempre el comienzo de otra.

Este resultado no explicaba la relación del sol con el azúcar de las frutas y el almidón de los cereales y tubérculos.


Equipos interdisciplinarios de distintas partes del planeta buscaron respuesta a las interrogantes sobre esta segunda etapa del fenómeno. Estaban al tanto de que el oxígeno liberado por el cloroplasto procedía de una molécula desintegrada de agua. Pero ¿cuál era el destino del hidrógeno liberado en la misma reacción? Daniel Arnon y sus colaboradores de la Universidad de Berkley, California, evidenciaron que ese hidrógeno era usado para construir glucosa, almidón y otros glúcidos. Obviamente, los átomos de carbono y los de oxígeno que también se hallan en esas sustancias y en otras como las celulosas, eran aportados por el gas carbónico que las plantas absorbían del aire.

Ahora cuando con un microscopio electrónico podríamos ver una hormiga del tamaño en un hipopótamo, resulta imposible precisar la totalidad de las complejas y maravillosas reacciones físico-químicas con las que los cloroplastos ayudan decisivamente a fabricar vida. No obstante, ya disponemos de un puñado de observaciones valiosas al respecto. La fotosíntesis es como la Luna , tiene dos caras. En la luz iluminada el cloroplasto se apropia de la energía, absorbiendo las bandas roja y azul de los arcoiris escondidos en la luz y rechazando la verde. Las reacciones para este fin son difíciles de seguir, porque se suceden a razón de una por billonésima de segundo.



Arriba la faz de la fotosíntesis que se hace con la luz. Abajo la dl carbono, que se hace a la sombra y a los que se dben los azúcares o carbohidratos.

El cloroplasto toma la luz, usa su poder para romper la molécula del agua, expulsa oxígeno y usa el hidrógeno para reducir a su vez la molécula de gas carbónico. El cloroplasto se comporta como un productor de riqueza que jamás se queda con ella, pues cede los electrones cargados de energía, para formar un compuesto rico en el explosivo fósforo, es decir, el ATP. Y otro parecido al anterior, el NADPH2. Este será el que transporte a los átomos de hidrógeno a su nuevo destino. El ATP actúa como el combustible del ciclo de carbono, que en la faz oscura, formará un compuesto con seis átomos, de los cuales saldrán dos moléculas de trisacáridos. Así se denomina un azúcar que nunca hemos probado y a partir del cual se constituyen los azúcares que sí hemos probado, los carbohidratos y el esqueleto de la madera.

Este avance lo debemos al bioquímico norteamericano Melvin Calvin, quien pudo seguir la pista del carbón desde que entraba inerte en la hoja hasta que se desaparecía para reaparecer formando parte de la materia.

Con este fin debió usar carbono radiactivo y detectarlo después que estaba en los cloroplastos mediante un contador geiger. Sin embargo, desconocemos la mayoría de los doce pasos que el carbono da en este proceso. En este caso, la ciencia está como el explorador que sabe donde empieza el camino y donde termina, pero desconoce los desvíos y acaso también las ideas y retornos que pudieran aguardarlo.

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