Archive for Iulie 2011

Cactusi in sera – iunie 2011   Leave a comment

In luna iunie 2011 am fondat MECS – Miscarea de eliberare a cactusilor si suculentelor (din ghivece) !!!

Asa cum locul animalelor nu este in custile de la gradina zoologica, tot la fel adevaratul loc al unui cactus este cu radacinile adanc infipte in sol ! Ehei…abia atunci va avea „el” o adevarata viata… de cactus ! Iar noi, abia atunci vom fi rasplatiti cu spectacolul unei plante in (semi)libertate !

Videourile Vodpod nu mai sunt disponibile.

Si apropo de radacina, nu-l uitati pe A.P (Blues de dragoste):

Anunțuri

Posted 26 Iulie 2011 by Liviutz in Alte suculente, Cactusi

Tagged with , , , ,

Calul din Marlboro (nota: pe acest blog NU SE FUMEAZA !)   Leave a comment

Am cam obosit..cred ca am nevoie de o vacanta ! Cred ca si voi aveti nevoie de o vacanta ! Dar nu pot sa va ofer decat 5 minute de muzica buna…

Tudor Chirila…L-am studiat indeaproape pe tipul asta.. este cam ticnit si sigur ingamfat, DAR este intr-adevar un ARTIST si merita sa-i suportam fitele ! In fond, ar trebui sa ne vedem de treaba noastra de spectatori, sa savuram creatiile artistului si nu can-can-urile domestice.

Piesele Vamei (mai ales in formula Veche) chiar transmit ceva, atat in note cat si in versuri. Desigur, unele piese au mai cedat comercialului si in spate se simte „respiratia” unor trupe clasice, dar Vama (Veche) ramane o „firma” valabila !

Posted 26 Iulie 2011 by Liviutz in Muzica&Poezie

Tagged with , , , , ,

Viata – doar chimie si fizica (3)   Leave a comment

11. CARACTERISTICILE VIETII

In capitolele anterioare am prezentat cum au aparut caramizile vietii si abundenta acestora in Univers. Mai mult, am demonstrat cum apar prin reactii chimice compusi organici complexi regasiti atat in materia nevie cat si in entitatile vii, ramand doar un pas de facut spre ceea ce numim „VIATA„. Privind retrospectiv si la scara macro, „viata” este un efect al complexitatii posibile (si chiar probabile) a unor compusi chimici, nu exista un hotar care desparte lumea vie de cea nevie.

Dupa cum se va vedea, NU ESTE VORBA DE UN „MARE PAS”, CI DE MAI MULTI PASI MAI MICI parcursi in natura in MILIARDE DE ANI de conditii propice !

Unele persoane se intreaba neincrezatoare  „cum de s-a intamplat ca tocmai noi sa beneficiem de aceste conditii favorabile, nu se poate, sansa e prea mica !”  Aceasta este o eroare logica, IN PRIMUL RAND NU ESTE O PROBLEMA CARE TINE DE PROBABILITATI/INTAMPLARE, CI ESTE VORBA DE UN DETERMINISM FIZICO- CHIMIC,  VIATA VA APAREA CU SIGURANTA ORIUNDE CONDITIILE PERMIT (inclusiv in alte forme decat cele terestre). In al doilea rand, daca ne incapatanam sa gandim in termeni de sansa, noi TREBUIE SA PRIVIM LUCRURILE PRIN PRISMA CASTIGATORULUI LOTERIEI, PENTRU CA NOI CHIAR SUNTEM CASTIGATORII LOTERIEI ! Este ca si cum i-ai spune laureatului de la 6/49 ca este imposibil sa fi castigat realmente Marele Premiu, caci avea sanse de numai 1/1.000.000.000 ! Nu este relevant ca sansa era foarte mica, important este ca ceilalti au pierdut si el a castigat ! (O sa regasiti aceasta idee sub denumirea de „principiul antropic”).

Sa revenim la caracteristicile care deosebesc materia vie de cea nevie. Desi acest subiect este inca in dezbatere si supus actualizarilor odata cu noile descoperiri stiintifice, s-au cristalizat elementele definitorii ale VIETII (cel putin in sens terestru – un Univers cvasi-infinit poate oricand sa ne surprinda), respectiv:

AUTODEZVOLTARE (crestere, schimburi cu mediul, etc);

AUTOCONSERVARE (homeostaza, autoprezervare);

AUTOREPRODUCERE (replicare);

Actualmente exista 2 curente stiintifice privind aparitia primelor fiinte, unii cercetatori considera ca primul pas a fost AUTOREPLICAREA primelor forme de ARN, ulterior aparand membrana celulara in jurul acestora, altii considera ca mai intai au aparut entitati protocelulare capabile de AUTOCONSERVARE si AUTODEZVOLTARE – deci cu un metabolism primitiv, care abia apoi au achizitionat ARN capabil de autoreplicare.

12. TEORII si EXPERIMENTE privind aparitia vietii

N-o sa insist prea mult in aceasta directie, gasiti pe net material mai aprofundat. Este de subliniat ca, de fapt, in trecut nici nu s-au facut eforturi serioase in aceasta directie, nu era o tinta profitabila pentru marile laboratoare si nici nu era un subiect prea bine vazut de opinia publica, preponderent religioasa. Desigur, existau si obstacole tehnologice. Sa trecem in revista totusi principalele teorii si experimente:

Teoria Oparin-Haldane

Savantul rus Oparin (în 1924) şi omul de ştiinţă britanic Haldane (în 1929, înainte ca lucrarea lui Oparin să fi fost tradusă în engleză) au emis, independent unul de celălalt, teoria apariţiei vieţii din materie anorganică, în condiţiile existente pe Pământ în urmă cu cca. 3,8 miliarde de ani, aşa cum credeau ei că au fost: atmosfera reducătoare, lipsită de oxigen; descărcări electrice; radiaţii ultraviolete puternice. Primele alcătuiri care, deşi lipsite de viaţă, amintesc oarecum de ceea ce numim celule, ar fi putut fi aşa-zisele coacervate – mici picături sferice de materie organică, plutind într-un lichid, care prezinta proprietati de crestere si diviziune (datorate presiunii osmotice). Oparin a sugerat că acestea ar fi putut fi un fel de precursori ai celulelor. Asemenea structuri apar spontan în anumite soluţii de substanţe organice şi au fost studiate, în 1932, de cercetătorul olandez de Jong, care a realizat diverse experimente cu coacervate, demonstrând că acestea posedă, la un nivel rudimentar, proprietăţi asemanatoare materiei vii.

Experimentul Urey-Miller

În 1952, savantul american Harold Urey a publicat o lucrare în care descria compoziţia probabilă a atmosferei terestre pe vremea când se presupunea că ar fi apărut viaţa. Urey susţinea că, spre deosebire de atmosfera actuală (care conţine 78% azot şi 21% oxigen), atmosfera străveche era constituită mai ales din metan, amoniac şi hidrogen, alături de vapori de apă. Urey i-a propus unui foarte promiţător student de-al său, Stanley Miller, să întreprindă un proiect de cercetare în cadrul căruia să încerce să sintetizeze compuşi organici într-un mediu asemănător atmosferei primare a Terrei.

Dupa aplicarea unor descarcari de 60.000  de volti timp de 1 zi unui amestec de gaze similar cu atmosfera straveche a Terrei, solutia obtinuta continea un mare numar de substante organice complexe, despre care se stia ca sunt prezente in materia vie: 25 de aminoacizi (cei mai abundenti fiind glicina, alanina si acidul aspartic), diversi acizi grasi, zaharuri, hidroxiacizi si amide. „Moleculele vietii“ fusesera pentru prima data obtinute pe cale artificiala!

In experimente similare, C.Ponnamperuma pe langa aminoacizi, a mai obtinut si diferite baze azotate prezente in ADN: adenina, guanina, uracil si timina. Ulterior, J. Shram a obtinut nucleotide.

Teoria protenoidelor

Experimentele făcute de S.W. Fox în 1965-1969 arată că, din acizii aspartic şi glutamic, se pot forma aminoacizi si polimeri, numiţi proteinoide sau proteinoizi datorită însuşirilor comune cu ale proteinelor. În anumite condiţii de temperatură, şi în prezenţa apei sărate, acestea pot forma microsfere (=coacervate), care au însuşirea de a-si spori volumul prin adăugarea altor proteinoizi sau prin absorbţia substanţelor din mediu, precum si însusirea de a se înmulţi prin diviziune. Acestea, la rândul lor, pot să se transforme în nişte lanţuri asemănătoare cu algele. De aici ar fi putut porni evoluţia vieţii.

Ipoteza Eigen

La inceputul anilor ’70, o echipa de cercetatori de la Institutul Max Planck, condusa de Manfred Eigen, a intreprins un studiu matematic asupra posibilei origini a vietii. Savantii au incercat sa analizeze stadiile intermediare dintre starea de haos molecular si sistemele macromoleculare capabile de autoreproducere. Evident, era nevoie de un sistem de stocare a informatiei pe baza careia se realiza replicarea – reproducerea cu exactitate a structurii initiale.

Eigen si echipa sa au pornit de la ipoteza ca acest sistem ar fi putut fi reprezentat de catre ARN (acidul ribonucleic). Acesta produce o enzima care, la randul ei, catalizeaza formarea unui nou sistem de stocare etc., totul intr-un scenariu ciclic – asa-numitul hiperciclu. Aplicand un model matematic acestei secvente de evenimente, devine teoretic posibila crearea unor „cvasispecii“ care intra ulterior in moara selectiei naturale, pe baza modelului propus de Darwin – schema clasica a evolutiei prin supravietuirea celui mai bine adaptat.
Ceea ce a facut plauzibil modelul propus de Eigen a fost descoperirea faptului ca ARN, in anumite conditii, se poate transforma intr-o ribozima, o enzima care catalizeaza ea insasi formarea ARN.

Teorii si experimente moderne

In anii ‘80, Günter Wächtershäuser a propus o solutie alternativa (diferita de cea a lui Miller si Urey) pentru explicarea aparitiei polimerilor vietii. Pornind de la ideea ca evolutia vietii este in esenta una chimica, el a afirmat ca substantele organice ar fi putut lua nastere din compusi gazosi simpli, fara implicarea unei surse externe de energie (reprezentata, in teoria lui Urey, de radiatia ultravioleta si descarcarile electrice).

Sursa de energie se gasea chiar pe Pamant: sulfurile de fier (din minerale ca pirita) sau alte sulfuri metalice. Reactiile de oxidoreducere din aceste substante minerale ar fi putut furniza energia necesara formarii substantelor organice si chiar formarii oligomerilor (lanturi alcatuite dintr-un numar mic de molecule organice) si polimerilor (lanturi lungi, alcatuite dintr-un mare numar de molecule de monomer).

Ipoteza lui Wächtershäuser mai presupune si faptul ca aceste substante ar fi putut evolua ulterior in entitati cu functii metabolice, capabile de autocataliza si autoreplicare – entitati care sa fi precedat formele de viata pe care le cunoastem astazi. Experimentele realizate au avut drept rezultat obtinerea unor cantitati mici de dipeptide (alcatuite din doi aminoacizi) si tripeptide – adica pasi in directia obtinerii unui proto-ARN.

Teoria lui Wächtershäuser a fost imbunatatita in 2002, prin cercetarile lui William Martin si Michael Russell. Acestia au imaginat un scenariu conform caruia reactiile propuse de Wächtershäuser s-ar fi desfasurat in izvoarele hidrotermale submarine, aflate la mari adancimi. Aici exista din abundenta sulfuri metalice, provenite din mantaua terestra. In asemenea formatiuni, moleculele nou-sintetizate s-ar fi putut gasi in concentratii mai mari, fapt ce sporea sansele formarii oligomerilor, iar diferentele de temperatura ar fi permis desfasurarea unor tipuri diferite de reactii in diversele parti ale sistemului (de exemplu sinteza monomerilor in regiunile mai fierbinti si oligomerizarea in zonele cu temperaturi mai scazute). Fluxul apei incarcate cu sulfuri metalice reprezinta o sursa continua de energie, iar in modelul propus, etapele evolutiei spre celula vie (reactii chimice prebiotice, sinteza monomerilor si a oligomerilor, sinteza peptidelor si a proteinelor, aparitia ARN, a ribonucleoproteinelor si a ADN) s-ar putea succeda in una si aceeasi structura, permitand schimburile intre stadii. Ultimul stadiu ar fi formarea unei membrane lipidice care ar izola entitatile si cu asta s-ar fi nascut prima celula. Ea ar fi acum capabila sa paraseasca izvorul hidrotermal si sa inceapa o dezvoltare independenta.

Alte modele vehiculate la ora actuala in lumea stiintifica includ:
– ipoteza autocatalizei, propusa de Richard Dawkins (exista substante care catalizeaza propria lor formare si acestea ar fi putut fi replicatoarele moleculare simple necesare inceputului);
– teoria argilei, lansata de Graham Cairns-Smith in 1985 (moleculele organice complexe s-ar fi putut forma, treptat, pe un substrat alcatuit din  substante anorganice, si anume din cristale de silicati in solutie);
– teoria subterana lansata de Thomas Gold in 1990, consecutiv descoperirii in roci situate la cativa km adancime sub scoarta a unor structuri filamentoase ce contineau ADN – conform careia viata nu a aparut la suprafata Terrei, ci la cativa kilometri sub aceasta.
– A.Katchasky (Israel) a forumulat Teoria absorbtiei care presupune că apariţia vieţii a fost posibilă datorită prezenţei în mediu a unor minerale speciale (montmorilomit). Aceste minerale, manifestând proprietăţi catalitice, favorizează desfăşurarea reacţiilor de sinteză, absorbţia compuşilor organici şi chiar selecţia lor în prezenţa factorilor nefavorabili. A.Katchasky impreuna cu colaboratorii săi a reuşit să obţină polimeri ai aminoacizilor cu mase moleculare relativ ridicate, sugerând astfel o altă cale de apariţie a protobiopolimerilor.  Cercetari mai recente, vin sa completeze teoria catalizarii compusilor prebiotici, la suprafata diverselor minerale, cum sunt mica, diamantul, etc.

Variantele de stanga si de dreapta ale isovalinei

Variantele izometrice de stanga si de dreapta ale iso-valinei. (Credit: nasa.gov)

Teoria panspermiei

Sunt convins ca o cunoasteti, presupune ca viata, probabil sub forma microorganismelor, provine din spatiu. Adica o contaminare accidentala. Nu ma entuziasmeaza aceasta teorie, nu pentru ca n-ar fi posibil asa ceva (ba chiar s-a confirmat ca diverse microorganisme au rezistat cu succes in spatiu cosmic pe suprafetele navetelor spatiale, rezista la impactul meteoritilor cu solul, avem meteoritul Murchinson plin de componente prebiotice, etc) ci pentru ca nu solutioneaza dilema- chimia protobiotica ramane aceeasi, este universala, deci problema ar fi doar translatata si nu rezolvata.

Trebuie mentionat totusi un studiu recent, care, analizand aminoacizii gasiti intr-un meteorit,  a remarcat ca, dintr-un motiv inca necunoscut, exista o preponderenta masiva a variantei izometrice cu orientare spatiala de stanga a iso-valinei, exact cum se intampla si in aminoacizii din ARN/ADN-ul vietuitoarelor terestre ! Aceasta ar putea fi o dovada ca viata de pe Terra ar putea proveni din spatiu, sau cel putin caramizile vietii.

Contributii foarte recente la problematica abiogenezei

In 2003 prof. Gunther von Kiedrowski A REUSIT SA SINTETIZEZE PRIMA MOLECULA CAPABILA DE AUTOREPLICARE – un fragment de acid dezoxiribonucleic compus din 6 perechi de baze !!! Detalii despre aceste experimente gasiti aici: http://www.arkat-usa.org/get-file/19231/

In 2008, profesorul american Craig Venter a anuntat crearea PRIMEI SPECII ARTIFICIALE cu un cod ADN generat de un computer,  o specie de bacterii denumita Mycoplasma mycoides, eveniment istoric generator atat de oportunitati cat si de riscuri !!!

In 2008, la simpozionul Societatii Internationale pentru Studiul Originii Vietii s-au reunit 350 de cercetatori care au prezentat 310 comunicari – aici puteti citi sinteza preocuparilor cele mai recente privind originea vietii:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2691805/pdf/11084_2009_Article_9164.pdf

12. CONCLUZII PRIVIND ABIOGENEZA (APARITIA VIETII)
 Pana in acest moment, nu se cunoaste cu siguranta care a fost calea exacta si imprejurarile certe prin care materia anorganica s-a agregat in protocelule, desi cred ca s-a parcurs mai mult de 90% din acest drum si marele anunt poate sosi dintr-o clipa in alta.  Dar deja sunt atat de multe dovezi „circumstantiale”, incat produc o demonstratie deja suficienta !

Cei sceptici scapa din vedere si ciurul selectiv al naturii, care in MILIARDE DE ANI  SI MILIARDE DE LOCURI a avut timp sa TESTEZE un numar colosal de solutii si variante ale problemei aparitiei vietii, DIN CARE AU AJUNS PANA LA NOI NUMAI VARIANTELE REUSITE ! Problema este similara cu evolutia speciilor, nu este nevoie sa gasesti fiecare veriga in parte, incepand cu prima , ca sa-ti dai seama de veridicitatea fenomenului evolutiv. Insusi faptul ca materia are capacitatea de a se agrega in forme complexe, chiar daca acele conditii au fost asigurate intr-un laborator, este o garantie ca undeva, pe Pamant, in Sistemul Solar sau aiurea s-a intamplat de nenumarate ori, si este bine cunoscut caracterul „infectios” al organismelor vii. Mie unul imi pare ca este o problema mai mare sa opresti aparitia vietii in medii propice decat s-o initiezi si precis ca ne vom lovi de aceasta problema in viitorul omenirii !

Un argument al abiogenezei (=aparitia vietii din componente anorganice) este si faptul ca NATURA FACE GRESELI ! Daca viata ar fi fost creata dupa o „reteta” sau, de pilda, daca omul ar fi fost creat dupa „chipul si infatisarea” lui Dumnezeu cum scrie in Biblie, ar trebui sa fie o creatie perfecta. Realitatea ne arata in schimb ca natura lucreaza prin incercari, ca exista o mare variabilitate, o anumita instabilitate a lumii vii – fireasca intr-un Univers in schimbare permanenta. Tocmai aceasta instabilitate este o sursa a evolutiei ! Dar tot ea produce aberatii, malformatii, maladii, etc.

Un alt aspect pe care as vrea sa-l subliniez este „vointa” presupus inteligenta a primelor forme de viata. Fratilor, nu este vorba de inteligenta in acceptiunea umana, nici vreun duh sfant care anima prima celula vie si care a „hotarat” ca trebuie sa se multiplice, este vorba de o „inteligenta” chimica, o repetitivitatea a unor structuri chimice stabilita de legile generale care actioneaza in natura (in special forta electromagnetica) si care reactioneaza adecvat cu alte structuri chimice. Daca vreti, este acelasi tip de „inteligenta” care face ca busola sa indice nordul si soarele sa apuna seara !

Comportamentul protocelulelor a fost ghidat de mediu prin „contramasuri”/mecanisme chimice, abia din momentul aparitiei unui sistem nervos la formele de viata superioare se poate vorbi de inteligenta in sens clasic ! Altfel, putem spune generic ca intreaga materie este inteligenta, ca stocheaza informatie, etc, dar numai in sens fizico-chimic !

La final, sa vedem un clip care trece in revista etapele abiogenezei in forma ei cea mai probabila:

In partea a 4-a a acestui articolul vom vedea ca viata nu are o reteta singulara, vom discuta despre protobionti, forme stravechi ale primelor bacterii si alge, metode de valorificare a energiei din mediu, structuri si solutii ale vietii in extremofilele descoperite pana in acest moment – o mica parte din lumea cvasi-infinita a microorganismelor ! Vom discuta putin si despre mecanismele evolutiei. Mai apoi vom vorbi si despre constiinta, precum si perspectivele evolutiei pe termen indepartat.

Posted 12 Iulie 2011 by Liviutz in Stiinta

Tagged with , , , , , , , , ,

Viata – doar chimie si fizica (2)   Leave a comment

8. CARBONUL – un element cu proprietati unice

Dupa cum spuneam, CARBONUL este un element unic, datorita proprietatilor sale fizico-chimice. Are 6 protoni, 6 neutroni si 6 electroni (666, dar nu, nu si-a bagat nici macar Dracu’ coada aici 🙂 ) Este un element abundent in Univers (al patrulea dupa Hidrogen, Heliu si Oxigen) si al 15 -lea cel mai abundent pe Terra.

Structura atomului de Carbon

Carbonul isi aranjeaza cei 6 electroni pe  doua straturi, pe stratul exterior ramanand doar 4 electroni fata de „necesarul” normal de 8. Aceasta inseamna ca poate forma o mare varietate de legaturi covalente cu alte elemente (in special hidrogenul, oxigenul, azotul, sulful si fosforul), respectiv pana la patru legaturi simple, una sau doua legaturi duble sau o legatura tripla plus una simpla. Insa proprietile sale unice sunt datorate capacitatii sale de a forma legaturi catenare foarte stabile si de lungime aproape nelimitata cu alti atomi de carbon ! Conceptual vorbind, NU EXISTA LIMITE SUPERIOARE PENTRU DIMENSIUNEA SI COMPLEXITATEA COMPUSILOR CARBONULUI !

Printre proprietatile sale remarcabile se numara si urmatoarele:

– are cele mai inalte puncte de topire si de sublimare dintre toate elementele chimice,  ramanand solid la temperaturi mai inalte decat cele mai mari puncte de topire ale metalelor;

– are numeroase forme alotrope (functie de structura spatiala a legaturilor concatenare) cu caracteristici extrem de diferite (diamant, grafit, grafen, fulerena, nanotuburi de carbon, etc.). Este atat printre cele mai dure substante (diamant, carburi metalice) cat si printre cele mai moi solide (grafit). Poate fi atat transparent (diamant) cat si opac (carbune, grafit). Poate avea structura cristalina sau poate fi amorf. Pe cat de combinativ cu hidrogenul si oxigenul pe atat de rezistent la acizi si baze.

Alotropismului Carbonului

– desi sta la baza tuturor substantelor organice din corpul uman, este extrem de toxic in alte combinatii (cianuri, monoxid de carbon).

– a avut un impact major asupra epocii industriale, in primul rand prin aliajele de fier (OTEL-ul), cat si privind tehnologia de varf (aliaje ultradure, nanotuburi)

– are 2 izotopi naturali stabili dar si izotopul natural radioactiv Carbon-14 cu timp de înjumătăţire de 5730 ani, fiind folosit pentru datarea materialelor care contin carbon;

– „ciclul carbonului” este un fenomen vital, antrenand carbonul între biosferă, atmosferă, hidrosferă şi litosferă. Cea mai mare parte a carbonului din circuit se află sub formă gazoasă, în special sub forma de bioxid de carbon;

– cea mai simplă formă de moleculă organică este hidrocarbura – o mare familie de molecule organice compuse din atomi de hidrogen legaţi de un lanţ de atomi de carbon. Lungimea catenei, catenele laterale (ramificaţii) si grupele funcţionale influenţează proprietatile moleculelor organice.

RETINETI: Sunt cunoscuti pana in acest moment peste 12.000.000 de compusi ai CARBONULUI, fata de numai cateva zeci de mii ai celorlalte elemente chimice ! Dupa cum se vede, VIATA nu s-a folosit  de elemente rare sau slab combinative, ci de un element comun si extrem de versatil. In aceste conditii, ne mai mira ca Viata are la baza compusi complexi ai Carbonului ?

9. CHIMIA ORGANICA

Incepand de la cel mai simplu compus organic – metanul, pana la compusi biologici complexi,  derivatii organici ai carbonului sunt atat de numerosi incat a fost nevoie ca IUPAC sa reglementeze denominatia acestora !

Tipuri de legaturi ale Carbonului

Totalitatea elementelor chimice care intră în compoziţia substanţelor organice poartă numele de elemente organogene, care sunt reprezentate în principal de: C (carbon), H (hidrogen), O (oxigen), N (azot), X (halogeni), S (sulf), P (fosfor), impreuna cu unele metale. Pentru informarea dvs, iata clasificarea succinta a claselor substantele organice :

  • Hidrocarburi saturate: alcani
  • Hidrocarburi nesaturate: alchine, alchene, alcadiene
  • Hidrocarburi aromatice: arene
  • Compuşi organici cu funcţiuni: compuşi halogenaţi, compuşi hidroxilici (alcooli şi fenoli), amide, compuşi carbonilici (aldehide şi cetone), acizi carboxilici
  • Compuşi organici cu acţiune biologică: grăsimi, zaharide, proteine, aminoacizi, vitamine.

In conditii de temperatura adecvate si in prezenta unor catalizatori si enzime, compusii organici simpli TIND SA DEVINA COMPLEXI, prin reactii specifice (substitutie, aditie, oxidare, alchilare, hidrogenare si reducere, nitrare si sulfonare, esterificare, hidrolizare, diazotare si cuplare, condensare si policondensare, polimerizare si copolimerizare.

Asa decurge polimerizarea unor molecule individuale...

In reactiile de polimerizare,  “n” molecule din substanta “S” (=monomer) se unesc formand macromolecule care au aceeasi compoziţie absoluta cu a substantei care polimerizează, insa produsul rezultat are proprietăti complet diferite !

– „n” este gradul de polimerizare al monomerului si poate ajunge pana la cateva mii !

ARN-ul si ADN-ul diverselor celule vii sunt copolimerii unor nucleotide (la randul lor compuse dintr-un heterociclu,  o pentoza plus una sau mai multe grupari fosfat – o sa revenim la acest subiect). Iata, deci, cauza complexitatii „caramizilor” vietii, nimic surprinzator, nimic miraculos, doar chimie…

10. DISTRIBUTIA COMPUSILOR ORGANICI in UNIVERS

Potrivit unor observatii astronomice mai vechi, in Univers sunt destul de raspandite substante cum sunt apa, dioxidul de carbonhidrogenul sulfurat, metanul, amoniacul, acetilena, formaldehida. In ultimii ani tehnologia radiotelescoapelor a avansat si cercetatorii au inceput sa gaseasca din ce in ce mai des dovezi privind distributia vasta a unor substante organice complexe. Iata un exemplu recent:

“Am detectat prezenta unor molecule de antracen intr-un nor dens pe directia stelei Cernis 52 din constelatia Perseus, la circa 700 de ani lumina distanta de Soare”, explica un cercetator spaniol, Susana Iglesias Groth, citat de Science Daily. Dupa parerea sa, urmatorul pas este investigarea prezentei aminoacizilor in aceeasi zona. Si asta pentru ca moleculele de genul celor de antracen sunt prebiotice, iar daca sunt supuse radiatiei ultraviolete si combinate cu apa si amoniac, pot produce aminoacizi si alti compusi esentiali pentru dezvoltarea vietii.

“Acum doi ani”, continua Iglesias, “am gasit dovezi despre existenta unei alte molecule organice, naftalina, in acelasi loc, asa ca totul indica faptul ca am descoperit o formatiune stelara bogata in chimie prebiotica”.

Descoperirea antracenului prin spectrofotometrie

Pana acum, antracenul a fost depistat numai in cadrul meteoritilor, niciodata in mediul interstelar. Forme oxidate ale acestei molecule sunt des intalnite in sistemele vii si sunt active biochimic.

Pe Terra, antracenul oxidat este un compus de baza al speciilor  de aloe si are proprietati antiinflamatorii, iar noua descoperire arata ca o parte din componentele cheie din chimia prebiotica terestra sunt prezente si in materia interstelara.

Un alt eveniment  memorabil, l-a constituit sosirea celebrul meteorit Murchinson, prabusit in Australia in 1969. In acest meteorit de piatra s-au descoperit, pe langa alte substante organice,  PESTE 100 DE AMINOACIZI, inclusiv din categoria celor aflati la baza vietii pe Terra, cum ar fi glicina, alanina, acid glutamic, isovalina, pseudoleucina ! Intr-un studiu din 2010 utilizand un spectroscop de mare rezolutie s-au descoperit peste 14.000 de compusi moleculari intr-un mic fragment din meteorit, estimandu-se ca s-ar putea gasi peste 1.000.000 de substante organice daca s-ar cerceta toate cele 100 de kg ale meteoritului ! Si acest caz nu este singular, in mai multi meteoriti  de acest tip s-au descoperit substante organice…

Fiecare atom isi are locul unic desemnat de proprietatile sale

In concluzie, pana acum am demonstrat ca la scara Universului se manifesta o „inclinatie” naturala de agregare a materiei in forme din ce in ce mai complexe oriunde conditiile permit, „tendinta” generata de insasi structura si proprietatile materiei sub actiunea fortelor fundamentale.

Astfel, devine posibil ca mii de atomi individuali sa-si gaseasca fara gres locul in colosalul „edificiu” a macro-moleculei unui compus organic – fara sa existe un Proiect sau un Arhitect !

Aceleasi simple legi fizico-chimice fac ca unii compusi chimici sa „creasca” si, la nevoie, sa se „repare” (cum se intampla chiar si cu cristalele substantelor anorganice, de pilda). Si mai mult, datorita unor caracteristici mai „maleabile” si mai complexe, substantele organice au proprietati suplimentare, printre care „reorganizarea” chimica a unei molecule in functie de conditiile de mediu si „cresterea” masiva prin polimerizare. Iar divizarea unei formatiuni devenita prea mari fata de conditiile fizice din mediu este un fapt comun…la fel cum un balon de sapun se divide din cauza presiunii osmotice in cada noastra !

Iata cum materia „nevie” are caracteristici foarte asemanatoare cu cea „vie”,  este normal, caci este de fapt una si aceeasi  ! Nu exista un zid, o deosebire fundamentala care separa aceste forme ale materiei, aceasta este numai o prejudecata, intre „viu” si „neviu” este numai o deosebire fizico-chimica la nivel de complexitate care a devenit posibila in anumite conditii. Situatia este intrucatva similara cu situatia apei, care in conditii propice de temperatura/presiune este lichida si „terraformeaza” planete iar in alte cazuri este solida sau gazoasa si planetele raman incremenite sau un iad fierbinte – desi este vorba de aceeasi substanta !!!

In urmatorul post vom discuta despre urmatoarele etape de organizare ale materiei – pana la ce numim „VIU„.

Posted 8 Iulie 2011 by Liviutz in Stiinta

Tagged with , , , , , , , , ,