{"id":1888,"date":"2006-08-10T00:00:00","date_gmt":"2006-08-10T04:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.namb.net\/apologetics\/resource\/oxigeno-agua-y-luz-2\/"},"modified":"2020-06-21T21:33:59","modified_gmt":"2020-06-22T01:33:59","slug":"oxigeno-agua-y-luz","status":"publish","type":"resource","link":"https:\/\/www.namb.net\/apologetics\/resource\/oxigeno-agua-y-luz\/","title":{"rendered":"Ox\u00edgeno, agua y luz"},"content":{"rendered":"

Por Joe W. Francis<\/em><\/strong><\/p>\n

Toda criatura viviente est\u00e1 hecha de unidades<\/p>\n

sorprendentemente peque\u00f1as y complejas llamadas c\u00e9lulas. Las c\u00e9lulas, vistas<\/p>\n

bajo el microscopio parecen no hacer mucho; sin embargo, est\u00e1n llenas de<\/p>\n

m\u00e1quinas diminutas involucradas en reacciones tremendamente complejas. La<\/p>\n

mayor\u00eda de los procesos vitales son tan min\u00fasculos y transparentes que no<\/p>\n

podemos verlos en acci\u00f3n ni con microscopio. Pero la qu\u00edmica biol\u00f3gica est\u00e1<\/p>\n

trabajando constantemente en las c\u00e9lulas vivas. Los t\u00edpicos libros de texto<\/p>\n

sobre bioqu\u00edmica de nivel universitario contienen m\u00e1s de mil p\u00e1ginas y<\/p>\n

describen entre cientos y miles de reacciones complejas que ocurren<\/p>\n

simult\u00e1neamente dentro de estos diminutos paquetes biol\u00f3gicos que llamamos<\/p>\n

c\u00e9lulas.<\/p>\n

A pesar de esta inmensa complejidad, las c\u00e9lulas<\/p>\n

vivas est\u00e1n formadas principalmente por cuatro elementos: carb\u00f3n, hidr\u00f3geno,<\/p>\n

ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno. Dos de ellos, el hidr\u00f3geno y el ox\u00edgeno, est\u00e1n unidos y<\/p>\n

forman agua, la mol\u00e9cula m\u00e1s abundante en los organismos vivos. La mol\u00e9cula de<\/p>\n

ox\u00edgeno misma juega un papel important\u00edsimo en la regeneraci\u00f3n de energ\u00eda<\/p>\n

dentro de la c\u00e9lula. Adem\u00e1s, todas las criaturas vivientes necesitan una fuente<\/p>\n

de energ\u00eda. En la mayor\u00eda de los ecosistemas, la energ\u00eda proviene en \u00faltima<\/p>\n

instancia de la luz. Por ejemplo, toda la energ\u00eda de los alimentos que<\/p>\n

consumimos puede ser rastreada hasta la energ\u00eda luminosa capturada por c\u00e9lulas.<\/p>\n

Entonces, no es extra\u00f1o que el ox\u00edgeno, el agua y la luz sean tan abundantes en<\/p>\n

la tierra. Los organismos vivos est\u00e1n expuestos continuamente a estos elementos<\/p>\n

tan importantes para la vida. Los investigadores del origen de la vida, que<\/p>\n

tratan de determinar c\u00f3mo empez\u00f3 \u00e9sta por medios naturales, deben incorporar el<\/p>\n

agua, el ox\u00edgeno y la luz a sus f\u00f3rmulas del inicio de la vida. Sin embargo, es<\/p>\n

muy curioso que estos tres elementos sean da\u00f1inos para la vida. De hecho, las<\/p>\n

c\u00e9lulas vivas pelean momento a momento y d\u00eda tras d\u00eda una batalla contra la<\/p>\n

toxicidad del ox\u00edgeno, el agua y la luz. Examinemos la toxicidad de cada uno de<\/p>\n

estos elementos.<\/p>\n

El ox\u00edgeno interact\u00faa con muchos \u00e1tomos y<\/p>\n

mol\u00e9culas. Esto resulta evidente en las estructuras met\u00e1licas que nos rodean,<\/p>\n

las cuales tienden a oxidarse o aherrumbrarse con el tiempo. Si el contenido de<\/p>\n

ox\u00edgeno de nuestra atm\u00f3sfera fuera un poco m\u00e1s alto que el actual 21 por<\/p>\n

ciento, el peligro de incendios forestales devastadores y de una atm\u00f3sfera<\/p>\n

inestable y explosiva disminuir\u00eda significativamente las posibilidades de la<\/p>\n

proliferaci\u00f3n de la vida en el planeta. Los efectos t\u00f3xicos de un nivel elevado<\/p>\n

de ox\u00edgeno pueden observarse directamente en los pulmones da\u00f1ados de pacientes<\/p>\n

humanos que hayan recibido ox\u00edgeno por razones terap\u00e9uticas.<\/p>\n

El ox\u00edgeno es t\u00f3xico para los organismos vivos<\/p>\n

porque cuando interact\u00faa con las c\u00e9lulas, la mol\u00e9cula de ox\u00edgeno misma se<\/p>\n

descompone en derivados t\u00f3xicos. Estos derivados interact\u00faan con las mol\u00e9culas<\/p>\n

esenciales de las c\u00e9lulas y las modifican. Consecuentemente, debido a que<\/p>\n

vivimos en un ambiente oxigenado, nuestras c\u00e9lulas y su contenido siempre est\u00e1n<\/p>\n

siendo amenazadas por los derivados t\u00f3xicos del ox\u00edgeno. Si no se neutralizara<\/p>\n

constantemente esta amenaza, la vida dejar\u00eda de existir. Las c\u00e9lulas producen<\/p>\n

una gran variedad de enzimas, incluyendo una muy importante llamada super\u00f3xido<\/p>\n

dismutasa (SOD), que atrapa y desactiva el super\u00f3xido, la especie dominante de<\/p>\n

ox\u00edgeno t\u00f3xico. La SOD se encuentra dentro de la c\u00e9lula, fuera de ella y en sus<\/p>\n

membranas. Las c\u00e9lulas de nuestro cuerpo est\u00e1n literalmente rodeadas de SOD. De<\/p>\n

hecho, la concentraci\u00f3n de SOD en el ambiente celular puede ser 100,000 veces<\/p>\n

mayor que la concentraci\u00f3n de super\u00f3xido.<\/p>\n

Debido a que el ox\u00edgeno apareci\u00f3 muy temprano en el<\/p>\n

desarrollo de la vida, la SOD o un mecanismo de protecci\u00f3n similar tendr\u00eda que<\/p>\n

haber aparecido en una fase temprana de la evoluci\u00f3n. Esto representa varios<\/p>\n

problemas. Uno es que ser\u00eda necesario que la SOD atrapara espec\u00edficamente el<\/p>\n

super\u00f3xido, pero no el ox\u00edgeno. El super\u00f3xido y el ox\u00edgeno son muy similares en<\/p>\n

tama\u00f1o y forma y si la SOD reaccionara con el ox\u00edgeno y evitara su entrada a la<\/p>\n

c\u00e9lula, la vida quedar\u00eda amenazada. Las c\u00e9lulas poseen tambi\u00e9n encimas<\/p>\n

esenciales especializadas en unirse al ox\u00edgeno. Es fascinante que las enzimas<\/p>\n

que atrapan el ox\u00edgeno se parezcan a las que atrapan el super\u00f3xido en que<\/p>\n

utilizan el mismo tipo de \u00e1tomos de metal para atraer y atrapar el ox\u00edgeno.<\/p>\n

Entonces parece que en una etapa muy temprana de la evoluci\u00f3n de la vida<\/p>\n

aparecieron simult\u00e1neamente dos encimas complejas que permiten a las c\u00e9lulas<\/p>\n

tomar ox\u00edgeno a la vez que las protegen de los efectos da\u00f1inos del ox\u00edgeno<\/p>\n

t\u00f3xico.<\/p>\n

Muchos escenarios del origen de la vida excluyen el<\/p>\n

ox\u00edgeno molecular debido a su reactividad y toxicidad. Sin embargo, el ox\u00edgeno<\/p>\n

atmosf\u00e9rico juega un papel muy importante en la filtraci\u00f3n de los da\u00f1inos rayos<\/p>\n

ultravioleta (UV) del sol. En la atm\u00f3sfera de nuestros d\u00edas, que contiene<\/p>\n

ox\u00edgeno, una parte de la luz UV s\u00ed llega a la tierra y da\u00f1a a los seres vivos.<\/p>\n

A la larga, la luz UV altera el DNA de las c\u00e9lulas causando mutaciones, c\u00e1ncer<\/p>\n

o muerte celular. De hecho, es muy probable que el DNA de nuestras c\u00e9lulas<\/p>\n

resulte da\u00f1ado con cada exposici\u00f3n a la luz solar. Se estima que el DNA de cada<\/p>\n

c\u00e9lula de los animales de sangre caliente puede sufrir m\u00e1s de 10,000<\/p>\n

alteraciones al d\u00eda. Sin embargo, rara vez notamos el da\u00f1o porque nuestras<\/p>\n

c\u00e9lulas poseen elaborados mecanismos de reparaci\u00f3n del DNA que pueden revertir<\/p>\n

los da\u00f1os ocasionados por la luz UV y otros agentes. En los humanos hay m\u00e1s de<\/p>\n

100 genes involucrados en la reparaci\u00f3n del DNA. De hecho, todos los<\/p>\n

organismos, incluyendo a las bacterias, poseen complejos mecanismos de<\/p>\n

reparaci\u00f3n del DNA da\u00f1ado por la luz. Muchos organismos poseen hasta cuatro<\/p>\n

tipos diferentes. En las bacterias, hay un mecanismo de reparaci\u00f3n de respaldo<\/p>\n

llamado SOS que se activa si la c\u00e9lula se ve agobiada por da\u00f1os a su DNA. Estos<\/p>\n

mecanismos son complejos e involucran muchas partes para lograr su objetivo.<\/p>\n

Veamos c\u00f3mo se consigue la restauraci\u00f3n del DNA da\u00f1ado por la luz UV.<\/p>\n

El DNA es una mol\u00e9cula con forma de fibra trenzada<\/p>\n

doble. Generalmente la luz UV hace que la doble trenza se pegue en alg\u00fan punto.<\/p>\n

Los mecanismos de reparaci\u00f3n reconocen el punto donde las trenzas est\u00e1n<\/p>\n

pegadas, lo cortan, y vuelven a sintetizar lo perdido. Para ello se requieren<\/p>\n

por lo menos una encima que reconozca el punto pegado, otra que haga el corte y<\/p>\n

una m\u00e1s que resintetice y selle. En algunos organismos, una sola enzima llamada<\/p>\n

fotoliasa puede reparar los da\u00f1os producidos por la luz UV, pero necesita la<\/p>\n

ayuda de dos mol\u00e9culas cofactoriales complejas y, sorprendentemente, debe ser<\/p>\n

expuesta a luz de una longitud de onda espec\u00edfica para poder funcionar. No s\u00f3lo<\/p>\n

en la totalidad de las c\u00e9lulas podemos encontrar elaborados mecanismos de<\/p>\n

reparaci\u00f3n. En las plantas, las algas y algunas bacterias existen complejos<\/p>\n

sistemas que interact\u00faan intencionalmente y muy espec\u00edficamente con la luz.<\/p>\n

Estos sistemas fotosint\u00e9ticos proporcionan carb\u00f3n y ox\u00edgeno a la mayor\u00eda de los<\/p>\n

seres vivos de la tierra.<\/p>\n

La cianobacteria, una bacteria fotosint\u00e9tica que se<\/p>\n

encuentra en los oc\u00e9anos, podr\u00eda ser responsable de movilizar aproximadamente<\/p>\n

el 50 por ciento del carb\u00f3n que necesitan todos los seres vivos de la tierra.<\/p>\n

Curiosamente, la maquinaria fotosint\u00e9tica de estas bacterias puede sufrir<\/p>\n

quemaduras por el sol. Algunas de sus prote\u00ednas se queman a tal grado que dejan<\/p>\n

de funcionar. Sin embargo, los investigadores han descubierto en el oc\u00e9ano un<\/p>\n

virus que infecta a las bacterias y repara los defectos. La existencia de<\/p>\n

mecanismos de reparaci\u00f3n tan elegantes y esenciales que contrarrestan los<\/p>\n

efectos t\u00f3xicos de la luz y el ox\u00edgeno enfatiza el hecho de que los mecanismos<\/p>\n

de reparaci\u00f3n tendr\u00edan que haber existido desde las etapas tempranas de la<\/p>\n

evoluci\u00f3n de la vida. Adem\u00e1s, como la fotos\u00edntesis produce ox\u00edgeno, las c\u00e9lulas<\/p>\n

tendr\u00edan que poseer mecanismos de protecci\u00f3n contra el ox\u00edgeno antes del<\/p>\n

advenimiento de la fotos\u00edntesis.<\/p>\n

Las c\u00e9lulas no s\u00f3lo deben poseer mecanismos de<\/p>\n

protecci\u00f3n y reparaci\u00f3n para evitar los da\u00f1os producidos por la luz y el<\/p>\n

ox\u00edgeno, tambi\u00e9n deben estar dise\u00f1adas para manejar los efectos perjudiciales<\/p>\n

del agua. Las mol\u00e9culas de agua poseen muchas caracter\u00edsticas \u00fanicas que apoyan<\/p>\n

la vida. Sin embargo, a nivel celular y molecular, el agua tiene una fuerza<\/p>\n

tremendamente destructiva. Puede desbaratar las mol\u00e9culas mediante un proceso<\/p>\n

llamado hidr\u00f3lisis. Durante la hidr\u00f3lisis, las mol\u00e9culas de agua fuerzan su<\/p>\n

entrada a los espacios existentes entre los \u00e1tomos o entre mol\u00e9culas que se<\/p>\n

est\u00e1n dividiendo, evitando as\u00ed la formaci\u00f3n de estructuras moleculares m\u00e1s<\/p>\n

grandes, como las prote\u00ednas. De hecho, para que las c\u00e9lulas sinteticen las<\/p>\n

prote\u00ednas es necesario eliminar el agua, es decir ocasionar una reacci\u00f3n de<\/p>\n

deshidrataci\u00f3n. \u00bfC\u00f3mo ocurre esta deshidrataci\u00f3n en el ambiente acuoso de una<\/p>\n

c\u00e9lula? El interior de las c\u00e9lulas es muy espeso debido a la abundancia de<\/p>\n

mol\u00e9culas, prote\u00ednas y encimas que ayudan a la formaci\u00f3n de una prote\u00edna. No se<\/p>\n

ha postulado la existencia de tal ambiente y mecanismos de eliminaci\u00f3n de agua<\/p>\n

o provisi\u00f3n de catalizadores de enzimas durante la s\u00edntesis de las prote\u00ednas en<\/p>\n

el diluido ambiente acuoso de la tierra primitiva. De hecho, este problema ha<\/p>\n

llevado a los investigadores del origen de la vida a concluir que las prote\u00ednas<\/p>\n

y otros pol\u00edmeros grandes (mol\u00e9culas con forma de cadena) se construyeron en<\/p>\n

ambientes secos como el barro o la arena.<\/p>\n

El agua tambi\u00e9n destruye las c\u00e9lulas por medio de<\/p>\n

hinchamiento incontrolado. Esto puede observarse f\u00e1cilmente en gl\u00f3bulos rojos<\/p>\n

puestos en agua: las c\u00e9lulas se hinchan y revientan r\u00e1pidamente. La raz\u00f3n es la<\/p>\n

difusi\u00f3n, un proceso donde el agua busca lugares con bajo contenido de la<\/p>\n

misma. Como hemos se\u00f1alado, el interior de la c\u00e9lula t\u00edpica tiene bajo<\/p>\n

contenido de agua, comparado con sus alrededores. Por ello, todas las c\u00e9lulas<\/p>\n

del planeta enfrentan una continua batalla contra la entrada de agua.<\/p>\n

Las c\u00e9lulas poseen varios mecanismos para manejar<\/p>\n

el continuo flujo de agua hacia su interior. Las c\u00e9lulas de plantas y<\/p>\n

bacterias, por ejemplo, poseen r\u00edgidas paredes que resisten el hinchamiento y<\/p>\n

rompimiento. Dichas paredes pueden ser bastante elaboradas. En el caso de las<\/p>\n

bacterias, son estructuras a manera de colchas formadas con mucha precisi\u00f3n por<\/p>\n

cadenas de prote\u00ednas y az\u00facar. Las c\u00e9lulas animales no poseen paredes r\u00edgidas,<\/p>\n

pero a cambio bombean sodio constantemente hacia el exterior para contrarrestar<\/p>\n

el movimiento del agua hacia su interior. La bomba es una fascinante estructura<\/p>\n

prote\u00ednica llamada bomba de sodio y potasio que despide tres iones de sodio a<\/p>\n

cambio de dos iones de potasio. La membrana celular contiene miles de estas<\/p>\n

bombas que trabajan incesablemente para conservar el volumen de la c\u00e9lula a<\/p>\n

pesar de la fuerza apabullante del agua, consumiendo hasta un tercio de la<\/p>\n

energ\u00eda de la c\u00e9lula. Sin embargo, la bomba est\u00e1 dise\u00f1ada para trabajar en un<\/p>\n

ambiente que contenga sodio y potasio en ciertas concentraciones, por ejemplo,<\/p>\n

en el cuerpo humano. Saque una de estas c\u00e9lulas de su ambiente salado y acuoso,<\/p>\n

p\u00f3ngala en agua y la bomba no podr\u00e1 evitar que la c\u00e9lula reviente. \u00bfC\u00f3mo<\/p>\n

sobreviven entonces los organismos unicelulares que viven en agua dulce?<\/p>\n

Organismos unicelulares de estanque como el<\/p>\n

paramecio utilizan una estructura llamada vacuola retr\u00e1ctil parecida a una<\/p>\n

bolsa grande que recoge y excreta continuamente el exceso de agua. El agua<\/p>\n

entra a la vac\u00faola porque el paramecio bombea sales activamente hacia el<\/p>\n

interior de la vac\u00faola utilizando prote\u00ednas similares a la bomba de sodio y<\/p>\n

potasio. Entonces, parece que el paramecio y otros organismos unicelulares de<\/p>\n

estanque resisten el hinchamiento y no revientan debido a que poseen bombas<\/p>\n

prote\u00ednicas y vac\u00faolas retr\u00e1ctiles.<\/p>\n

Podr\u00edamos argumentar que con tiempo suficiente<\/p>\n

podr\u00eda desarrollarse por evoluci\u00f3n uno de estos mecanismos de protecci\u00f3n, pero<\/p>\n

la evoluci\u00f3n simult\u00e1nea de varios mecanismos complejos necesarios para proteger<\/p>\n

a las c\u00e9lulas de los mismos elementos b\u00e1sicos que necesitan para vivir (es<\/p>\n

decir, agua, ox\u00edgeno y luz), ciertamente complica el problema del origen de la<\/p>\n

vida. Por otro lado, \u00bfc\u00f3mo encaja esta observaci\u00f3n en las teor\u00edas de la<\/p>\n

creaci\u00f3n y el dise\u00f1o? La necesidad de que existan simult\u00e1neamente varios<\/p>\n

mecanismos de protecci\u00f3n complejos para que la vida pueda tener lugar<\/p>\n

ciertamente coincide con una creaci\u00f3n dise\u00f1ada, premeditada y construida en<\/p>\n

poco tiempo. Sin embargo, uno se preguntar\u00eda \u00bfpor qu\u00e9 un creador o dise\u00f1ador<\/p>\n

utilizar\u00eda agentes t\u00f3xicos? La toxicidad podr\u00eda considerarse como un derivado<\/p>\n

de la reactividad qu\u00edmica. La reactividad es necesaria en un mundo donde las<\/p>\n

cosas est\u00e1n dise\u00f1adas para moverse e interactuar. Adem\u00e1s, aun los agentes m\u00e1s<\/p>\n

benignos pueden ser t\u00f3xicos en ciertas circunstancias. Lo sabemos por la<\/p>\n

experiencia diaria. Por ejemplo, muchos alimentos ben\u00e9ficos y necesarios pueden<\/p>\n

ser da\u00f1inos si se ingieren en cantidades excesivas. Tambi\u00e9n sabemos que<\/p>\n

sustancias qu\u00edmicas potencialmente t\u00f3xicas y destructivas pueden aportar<\/p>\n

tremendos beneficios si se utilizan dentro de ciertos par\u00e1metros. Por<\/p>\n

ejemplo,\u00a0 el combustible de un motor es una tecnolog\u00eda maravillosa que<\/p>\n

mejora la vida; sin embargo, colocado en una parte equivocada del motor puede<\/p>\n

conducir al desastre y la destrucci\u00f3n.<\/p>\n

En conclusi\u00f3n, el agua, el ox\u00edgeno y la luz, tres<\/p>\n

de los requisitos b\u00e1sicos para la vida pueden ser extremadamente t\u00f3xicos para<\/p>\n

los seres vivos. Sin embargo, los organismos poseen complejos mecanismos de<\/p>\n

protecci\u00f3n dentro de cada c\u00e9lula que parecen haber resguardado la vida desde el<\/p>\n

momento mismo de su aparici\u00f3n en la tierra.<\/p>\n

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Por Joe W. Francis Toda criatura viviente est\u00e1 hecha de unidades sorprendentemente peque\u00f1as y complejas llamadas …<\/p>\n

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