Autos y Células: Cómo el equilibrio Provee Buenos Diseños

Hola, para todos mis amigos médicos o biólogos, los demás nos tendremos que conformar con entender que cada vez la ciencia encuentra que lo que parecía un diseño pobre, realmente tiene otros usos importantes.
Andrés

Por Fazale (Fuz) Rana

He pasado los últimos días investigando para comprarme un auto: ¡decisiones, decisiones! Y por supuesto una de las preguntas que tengo que hacerme es: ¿Quiero caballos de fuerza o eficiencia de combustible?

El equilibrio entre el poder y la eficiencia no solamente restringe los diseños automotrices sino que también impacta una secuencia metabólica clave de obtenciónn de energía en la célula, como lo demuestra un reciente estudio de investigadores de Israel y Alemania.  Este importante descubrimiento resalta la exquisita lógica molecular de las secuencias metabólicas, proveyendo incluso más evidencia de que la vida se origina del trabajo de un Creador.

Así como los automóviles, las células necesitan combustible para funcionar.  Una de las más importantes fuentes de energía celular es el carbohidrato, glucosa.  La maquinaria bioquímica de la célula descompone el azúcar de seis carbones a compuestos más pequeños de tres carbones y en el proceso utiliza la energía liberada para producir ATP (adenosín trifosfato).  Esta molécula a su vez sirve como combustible dando poder a virtualmente todas las operaciones de la célula.

En las células eucariotas, la ruta para la descomposición de la glucosa se denomina vía de Embden Meyerhof (EMP).  Las proteínas que forman esta secuencia metabólica descomponen secuencialmente cada molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato.  Este proceso genera una red de dos moléculas ATP.

Muchas bacterias también emplean la vía EMP.  Pero algunos usas secuencias metabólicas alternativas para descomponer la glucosa.  Una de las alternativas más comunes es la vía Entner Doudoroff (ED).  Aunque esta vía metabólica comparte muchas de las características de la vía EMP, también muestra diferencias clave que impactan su resultado.  En vez de generar dos moléculas ATP por molécula de glucosa, la vía ED produce tan solo una.

Los bioquímicos se preguntan: “¿Por qué es tan prevalente la menos eficiente vía ED?” Los escépticos muchas veces apuntan a lo que al parecer es un diseño pobre, como la vía ED, como evidencia de que la vida debió haber surgido de los procesos evolucionarios.  Si el Creador es bueno, todopoderoso y omnisciente, ¿por qué existen sistemas ineficientes como el ED en la naturaleza?

Sin embargo, el trabajo del equipo internacional explica la prevalencia de la vía ED.  Ellos aprendieron que mientras esta vía metabólica es menos eficiente que la vía EMP, ésta libera más energía libre, impulsando la vía adelante.  Por otro lado, la vía EMP opera con gran eficiencia, pero tiene una reducida fuerza impulsora detrás.  Esta propiedad hace que la vía EMP sea susceptible a los embotellamientos.  Para resolver el trabajo acumulado, las células que trabajan con la vía EMP producen más cantidad de proteínas que contribuyen a este proceso metabólico de lo que requiere la vía ED.  Esas demandas más altas de proteínas para la vía EMP representan un costo adicional para la célula.

En otras palabras, la vía ED no es un diseño pobre.  Al contrario, las vías EMP y ED representan dos maneras diferentes de resolver el equilibrio entre el poder y la eficiencia – ambos enfoques elegantes en sí mismos.

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