La complessità di una cellula vivente

02 Mar La complessità di una cellula vivente

La complessità di una cellula vivente.

Ci siamo posti l’obbiettivo di cercare di scrivere con parole semplici ma senza fare perdere la dimensione del fascino presente nella complessità.

Ci aiutano in questo senso le parole di Roberto Battiston noto astrofisico:

“La distanza , in termini di complessità , tra i processi chimici e quelli biologici è tale che non riusciamo ancora a delineare un credibile processo abiotico per l’emergenza della vita. Nel 1952 il biochimico statunitense Stanley Miller realizzò un esperimento: usando un’ampolla contenente una miscela di liquidi e gas, cercò di riprodurre un ambiente identico a quello che si pensa essere il cosiddetto brodo primordiale terrestre. partendo solo da molecole inorganiche sottoposte a scariche elettriche, verificò che venivano prodotti i principali aminoacidi, i mattoni organici di cui sono composte le proteine… il dato è significativo , ma allude solo alla fase iniziale. il processo biochimico che permette di passare dagli aminoacidi alla cellula vera e propria è infatti molto lungo e non è facile valutare, in termini di probabilità, se questo percorso sia effettivamente avvenuto nel nostro pianeta nel corso di qualche centinaio di milioni di anni. Per realizzare strutture viventi in grado di autoriprodursi, è necessario un impressionante aumento in complessità  rispetto agli aminoacidi, pari a mille miliardi.

Vediamo a come si arriva a questa stima.

Gli aminoacidi sono formati , tipicamente, da una ventina di atomi e hanno un peso atomico medio di 110 unità di massa. Un primo fattore mille ci porta dagli aminoacidi alle proteine.

Le proteine possono includere fino a decine di migliaia di aminoacidi: in termini di atomi, fino a circa mezzo milione di atomi. La complessità dei virus è confrontabile alla proteine: il più piccolo virus è formato da circa 180.000 atomi. Un virus non può però ancora essere considerato un organismo vivente, in quanto per riprodursi ha bisogno di un ospite, ossia di una cellula. Un secondo fattore mille ci porta dai virus ai batteri, i più piccoli organismi viventi monocellulari formati da centinaia di milioni di atomi. A sua volta un batterio è molto più piccolo di una cellula di un organismo superiore. Qui il salto di complessità è di un fattore pari ad un milione: una cellula umana è formata da circa centomila miliardi di atomi.

E’ indubitabile che i processi biochimici, una volta arrivati, siano stabili e robusti, nonostante la loro estrema complessità. un esempio fra tutti , è la sintesi clorofilliana, onnipresente negli organismi vegetali. Essa è basata su una serie di reazioni biochimiche cosi intricate che gli scienziati le stanno studiando da più di un secolo senza venirne del tutto a capo. Nonostante gli studi in questa branca della chimica abbiano portato ad almeno 13 premi Nobel, ci sono aspetti che devono ancora essere chiariti. Oggi, per dire, non siamo in grado di progettare un meccanismo analogo alla sintesi clorofilliana partendo dai principi base, eppure è stata la natura stessa, moltissimo tempo fa, a sviluppare questo processo, e le sue innumerevoli varianti adattive. Di per sé questo non vuole dire granché, serve soltanto a descrivere e ricordare il nostro attuale livello di ignoranza.”

(Roberto Battiston “La prima alba del cosmo”)

Tutto questo per dire cosa? che evidentemente siamo molto complessi e non si può ridurre il fabbisogno alimentare a poche categorie di macro nutrienti, le nostre cellule hanno un disperato bisogno anche di micronutrienti (anche se in quantità molto limitata), per questo è preferibile una alimentazione molto varia e con prodotti il più possibile naturali ed integrali.