Sabiduria Molecular y las plantas.

De las noticias de la semana de la revista Science, salió esto.

"Many plants coordinate their annual time of flowering with particular seasons of the year, and one indicator that they use to determine the change of seasons is day length. Sawa et al. (p. 261, published online 13 September; see the Perspective by Rubio and Deng) provide some insights into the molecular interactions that translate day length into flowering initiation. The day needs to be long enough for the blue-light-stimulated expression of proteins FKF1 (FLAVIN-BINDING, KELCH REPEAT, F-BOX1) and GIGANTEA (GI), to coordinate. The daily rise in expression of GI lags far enough behind the daily rise in expression of FKF1 that, in the shorter days of the year, daylight has waned by the time there is enough GI to form complexes with FKF1. With the longer days of spring and summer, there is enough time to form complexes and signal to the CONSTANS gene to trigger the flowering pathway."

Me encanta encontrar explicaciones a escalas nanométricas de fenómenos tan bellos y místicos.

Me maravilla pensar como se crearon estos sistemas tan complejos y bellos. Y encontrarles explicaciones moleculares me provoca admirar aun más la naturaleza.

Y es sorprendente que, las plantas utilizen flores para que un insecto se sienta atraído por sus colores para así encontrar el alimento necesario para su subsistir, y además sin saberlo poliniza las flores de las plantas que después crecerán y se multiplicarán y así entonces, los insectos de la misma especie tengan más flores donde encontraran el alimento, (mmm... al parecer los insectos son más sabios que los humanos) . Para eso es necesario saber cúal es la fecha en la cúal las semillas de las plantas tengan máyor probabilidad de sobrevivir y crecer. Comó tambien es necesario saber cuando existirán más insectos que polinizarán las flores. Además los insectos deben saber cuál es la fecha con mayor probabilidad de sobrevivencia y esa fecha curiosamente debe coincidir con la época de mayor flores. Por eso hay más bichos voladores en verano y primavera.

Esta sabiduria está codificada por interacciones fisicoquímicas y termodinámicas de moléculas sintetizadas especialmente para este propósito.

Más impresionante aun, es que un animal sea capaz de crear un lenguaje que ayuda a definir conceptos abstractos como la palabra belleza. Si, la belleza es creada por el hombre, no existe. Es el humano que se maravilla, el humano que necesita que exista "lo bello". Necesita admirar, contemplar y preguntar. La belleza nació sólo cuando nació nuestro sistema nervioso central. Y esa capacidad tambíen está codificada por interacciones fisicoquímicas y termodinámicas de moléculas sintetizadas con un próposito. ¿Cuál es este propósito?. No tengo idea.

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I celebrate myself, and sing myself,
And what I assume you shall assume,
For every atom belonging to me as good belongs to you.

I loafe and invite my soul,
I lean and loafe at my ease observing a spear of summer grass.

My tongue, every atom of my blood, form'd from this soil, this air,
Born here of parents born here from parents the same, and their parents the same,
I, now thirty-seven years old in perfect health begin,
Hoping to cease not till death.

Creeds and schools in abeyance,
Retiring back a while sufficed at what they are, but never forgotten,
I harbor for good or bad, I permit to speak at every hazard,
Nature without check with original energy.

Walt Whitman: From Song of Myself (1855)

Vida parte V: Célula "de novo"

Lo bueno del lab es que tienes muchos momentos de espera. Por ejemplo, ahora estoy haciendo una transcripción in vitro de una rna de luciferasa. Es como la segunda vez que intento hacer esta cuestión. Mezclo y espero dos horas. Es interesante porque tendrá relación con el post de ahora. De hecho, le sacaré un foto ahora a la transcripción. (es como cocinar, le pones los ingredientes, sus enzimas en condiciones adecuadas y listoco (bueno no es tan fácil, me cuesta caleta que salgan las weas, soy bien torpe y hay que ser muy fino y meticuloso sino todo se degrada). En el tubo están los reactivos, lo naranjo es una esponja que está en un baño térmico que le puse azul de metileno para evitar que crezcan hongos.

El tema será el flujo de información genética dentro de un ser vivo. Será sólo un preludio. Primero hay que entender conceptualmente que es una célula.

Vamos a imaginar que la célula es una fábrica de un libro, ese libro tiene la información para hacer la misma fábrica de ese libro. En ese libro tendremos la información necesaria para: crear los componentes necesarios para hacer la fábrica, mantener la fábrica funcionado y crear componentes que elaboren el libro.

Entiendan bien el párrafo anterior. Imaginense todas las situaciones en las cúales podría existir la fábrica, en los distintas divisiones que debe tener para optimizar funciones. Cómo se debe adaptar a los cambios del clima, de la economía y sociales. A la demanda de los compuestos para mantenerla activa. Es la manera más simple que se me ocurrió de explicar que es una célula.

Ahora el libro que denominaremos maestro, será el que tiene toda la información, osea el DNA por lo mismo es muy importante mantenerlo intacto. Lo que hace es transcribir las páginas necesarias para hacer algún proceso o objeto. Por ejemplo, si se necesita construir un water de la fábrica, irá el un agente especializado en transcribir en borradores las páginas del libro maestro que contienen la información para construir un water. Estos borradores se utilizarán mientras se construyen en el water y luego se botan. Porque si se mantiene un borrador mucho tiempo es probable que la información sea cambiada (se puede borrar o modificar), entonces la fidelidad con respecto a la información del libro maestro será siempre igual. Si necesitamos muchos waters tenemos dos formas de regulación, cuantos borradores tenemos o cuanto se ocupan. Para construir el water se necesita de los constructores y de los materiales. Estos serán también construidos previamente por la célula.

Luego se construye el water, que en fondo por el hecho de existir tiene la información tácita en sí como objeto, de la información contenida en el libro maestro.

El libro maestro vendría a ser el DNA, el DNA contiene la información necesaria para mantener a una célula viva, funcionando, y además contiene la información nesesaria para responder a los cambios de ambiente.

El water puede ser una proteína.

Recuerden que la célula tiene que ser un ente autónomo, por lo mismo no puede pedirle a nadie un water, tiene que construirlo solito. A pesar de eso a lo largo de la evolución las células han logrado crear comunidades en las cuales cada una tiene funciones específicas, lo que vendría a ser una organismo multicelular (como nosotros los humanos, o los calamares, o los abogados). Lo curioso es que cada célula contiene en su DNA la información para construir cualquier componente de cualquier tipo de célula o ser cualquier tipo de célula. Y es obvio porque todos los seres son creados a partir de una o dos células, luego se van multiplicando y luego especializándose.

Por eso en teoría podríamos tomar cualquier célula de cualquier tipo y crear un ser a partir de eso. Es como si tomaran una célula de piel y de eso crearan un humano. Aun hay misterios con respecto esto pero este año se ha avanzado harto en eso. En un futuro próximo seremos capaces de hacer un organismo a partir de una célula x, que vendría a ser lo que se llama clonación, pero ojo la clonación que se ha hecho se denomina clonación por transferencia nuclear que no es lo mismo que tomar una célula y hacer un organismo.

A pesar de que una célula contenga toda la información no la utilizan toda, ocupa sólo que necesita. Por ejemplo las células de hígado sólo producirán proteínas diferentes a las del corazón, pero el DNA de las células es el mismo. También hay que pensar que las condiciones externas e internas van cambiando entonces el DNA también contiene la información para producir proteínas que se utilizarán sólo en ocasiones especiales.

Por eso la célula es "autónoma" entre comillas puesto que su origen es dependiente de una célula anterior, y de los componentes que la constituyen que está codificada en el DNA. Es un círculo vicioso.

Osea, si tenemos sólo DNA con toda la información necesaria para construir una célula no es capaz de construir una ya que necesita de proteínas y compuestos que su propia información contiene pero sin ellos no es capaz de construirlas.


http://www.studiodaily.com/main/technique/tprojects/6850.html
Ahí hay una animación que intenta mostrar lo que dentro de una célula sucede. Está bonita!!!

AHHHH!!!! me demoré una semana en escribir esta cuestión no apagué mi compu pa tenerlo abierto para poder cambiarlo arreglarlo (cachen la fecha lo subí el 11), y nose si quedó bien. Creo que esta enredado. Ando un poco perdido por la vida y medio distraído. Será, sino lo subo ahora no se sube nunca.

Disculpen y un abrazo.

Vida parte IV: Arte y energía.

Hace poco di una clase en un colegio sobre las cosas que escribo acá. Y a las cabras les costó cachar bien los conceptos, puede ser que haya sido por el poco tiempo que tuve para dar mi clase, y al parecer también es re jodido el tema. De todas maneras seguiré escribiendo sobre estas cosas para pasar a otros temas ñoños. Creo que este post será el último con respecto a energía, pero será el más interesante. El tema no lo manejo bien (los anteriores tampoco) pero si creo tener nociones sobre el tema, esto lo aprendí con mi gran amigo Evandro, que ahora esta en Suiza, mientras nos tomábamos el casi sagrado café del día pelando el cable sobre ciencias y sobre la vida (que ha estado ultra movida estas últimas 4 semanas)

Espero que hayan quedado claros ciertos conceptos de los otros posts.

Este post relacionará el concepto de energía con la información. La definición que sale en google es:"Information is the result of processing, manipulating and organizing data in a way that adds to the knowledge of the person receiving it". Esto incluye todo tipo de lenguaje, todo lo referente a las percepciones (visual, sonidos, tacto, etc). Se entiende, cierto?

Imaginen que tienen una bolsa llena de las letras para las sopas. Toman todas las letras y las tiran. Cuál es la probabilidad de que cada vez que tiramos las letras al suelo se formen palabras con sentido y que éstas formen frases coherentes?.

Ninguna!!!!!! Sería súper difícil. La probabilidad es muy pequeña.

Como sabemos de los post anteriores, cualquier fenómeno que tenga una probabilidad muy pequeña de que suceda, y sucede, requirió mucha energía para poder existir. Por consecuencia si existe, contiene en sí mucha energía.

Eso ocurre con la información.

Podemos darles un valor energético a la información, y por lo mismo podemos darle un valor de probabilidad a la información contenida en cualquier cosa.

Bueno, para que algo contenga información necesariamente tiene que ser comprendido, y también podemos darle un valor de probabilidad a que la información sea comprendida.

Por ejemplo, cuál es la probabilidad de que ustedes entiendan lo mismo que yo cuando les pongo la palabra "instrumento". No es muy alta, puesto que unos se imaginarán instrumentos musicales, otros herramientas. Ahora, si lo pongo en una frase "toqué música con mi instrumento", el hecho de ponerle un contexto aumenta la probabilidad de que lo entiendan, y cada palabra tiene una probabilidad, y juntas en un orden aumentan la probabilidad de que entiendan exactamente lo que les quiero decir.


El arte contiene energía porque es información, la música también, los poemas.

Y cada uno tiene niveles de energía distintos, por ejemplo es mucho mas fácil explicar algo con un libro, pero con un poema es más complejo, y por eso la densidad de energía es mayor en un poema, puesto que la misma información que está contenida en el libro que tiene por ejemplo 300000 palabras, está contenida en un poema que tiene 100.

Toda obra de arte contiene energía. Y la música!!!! jajajaja es muy entretenido este tema. Y cada obra para ser creada requiere de mucha energía. Recuerdan el ejemplo de la bomba atómica en un post "lo superfluo de la energía"?. cito: "Porque hacer que algo que sea poco frecuente ocurra implica mucho esfuerzo. Y cuando los fenómenos poco frecuentes ocurren tienden a provocar que ocurran otros fenómenos poco frecuentes". Les suena eso como a arte?. Los artistas crean el mundo que viene.

Por eso admiro a los artistas, ya sean músicos, pintores, poetas, etc, etc.

Y aunque todos mis amigos crean que soy más artista que científico, y de que siempre debí haber estudiado eso, lamentablemente no lo soy. Aunque haya vivido como un poeta beatnick buena onda y loco (como me dijeron ayer que era).

Espero ser artista después de terminar bioquímica mientras haga mi doctorado en alguna parte lejana de este mundo.

Y quiero porque no sólo es una frustración, sino porque son los artistas los que más saben sobre lo único importante, lo que rige al mundo y sus personas.

La esencia de la vida.




Vida parte I: Vida y su energía.

Vida parte II: Lo superfluo de la Energía

Vida parte III: La entropía del pucho.

Vida parte IV: Arte y energía.

Vida parte III: La entropía del pucho.

Entropía es una palabra que suena cool. Pero no es fácil de entender, (yo no la entiendo bien) pero humildemente intentaré explicarla.

Imaginemos el sistema más estable que puede existir. Este sería un sistema en el cuál todas las partículas están lo más alejadas una de la otra. Tendrá que ser un sistema completamente desordenado. Este sistema se definirá como el estado con máxima entropía.
Ahora, cualquier proceso que ayude a que el estado universal se acerque a ese sistema ficticio producirá entropía. Entonces si todos los fenómenos pasaran de un estado de menor entropía a uno de máxima entropía llegaríamos al estado ficticio de máxima entropía donde nada se diferenciaría de nada y todo estaría alejado de todo. Como todos sabemos nosotros no vivimos en un universo así, ni en un planeta así. La entropía entonces define el desorden de un sistema. A mayor entropía más desordenado. Todo fenómenos tiene un orden, por lo mismo puede llegar a estar completamente desordenado. Desde que se estableció el concepto de entropía apareció el tiempo, puesto que el universo dicen por ahí, tiene un fin; el desorden total.

Reglas de como funcionan las cosas (desde el punto de vista termodinámico):

1.- Cualquier cosa tiende a pasar de un estado de mayor energía a uno menor. (se desordena)
2.- Un sistema tiene menor energía que otro si tiene más partículas. (por eso las cosas tienden a romperse)
3.- Un sistema tiene menor energía que otro si las partículas están lo mas alejadas posibles de otras. (por eso las cosas tienden a mezclarse, el humo a dispersarse)

Pondré como ejemplo un pucho. El pucho está formado básicamente de celulosa (sabrosa, tóxica y enviciante celulosa). La celulosa es una cadena de miles de moléculas de glucosa juntas. Entonces es un sistema que esta MUY ordenado. Le prendemos fuego y lentamente comienza salir humo.
Lo que pasa es que pasamos de un sistema ordenado a una mucho más desordenado. Porque de una sola molécula de celulosa pasamos a miles de glucosa, y de miles de glucosa pasamos a más miles de dióxido de carbono. (preguntele a don Miguel si no me creen). Entonces cuando fumamos le hacemos un bien al universo al aumentarle la entropía.

Entonces las cosas que tienen mucha energía intrínseca, pueden producir mucha entropía. Generalmente los fenómenos con mucha energía, están muy ordenados. Y tienden al desorden a noser que le metamos energía.

Y fijénse en todas las cosas vivas, contienen en si una simetría. Los seres vivos son simétrico. La simetría es un reflejo del orden. Y para mantener ese orden se necesita aplicar energía. Por eso comemos.

La simetría no es sólo macroscopica, sino que nivel molecular tambien existe. Fijénse en la proteína de arriba. La simetría es la muestra más fiel del orden en un sistema, por lo mismo del estado energético que tiene.











Vida parte I: Vida y su energía.

Vida parte II: Lo superfluo de la Energía

Vida parte III: La entropía del pucho.

Vida parte IV: Arte y energía.

Vida parte II: Lo superfluo de la Energía

Energía. Es una palabra que hace años me ha perturbado. Todas las respuestas que alguna vez me dieron los profesores en el colegio me dejaban aún más enrabiado. Quizás fue por culpa de esta palabra que me hecharon de colegio. No comprenderla me volvía loco, me producía una angustía feroz. A lo largo de bioquímica, seguían hablando sobre este concepto tan loco, y de poco a poco comenzé a intuir su significado. Y creo que el catalizador fue conocer la estructura de la glucosa.


La glucosa es un carbohidrato (carbono hidratado, carbón (verde en foto) y agua(rojo y blanco)), es la fuente de energía más común de los seres vivientes. Curiosamente es el carbohidrato más común, del que más hay. ¿Curioso?. ¿Es sólo una concidencia que sea la fuente de energía más utilizada por los seres vivos y que además sea la que en más cantidad hay en el planeta?.

NO. La vida tiene la capacidad de adaptarse de la mejor manera a su ambiente. Entonces los seres que se alimentan de la glucosa tendrán más oportunidad que otros para alimentarse y por ende de sobrevivir y perdurar en la historia y el tiempo.
La glucosa es el carbohidrato más común porque es el más estable, tiene una estructura light, sus átomos no se joden tanto como los otros carbohidratos. Piénselo así, en una pieza chica, tienen 6 políticos, todos ellos abogados. Como todos saben los políticos y abogados son insoportables, nadie los soporta, ni ellos mismos. Si tenemos a los 6 en la misma pieza se distribuirán dentro de esta lo más alejados los unos de los otros para no joderse entre si y esa distribución formará un hexágono. Hagan la prueba con un papelito. Esto implica que la manera más estable osea con menor energía es esa. Si juntamos a los 6 en un rincón, se pondrán a pelear por tonteras como siempre. Por ende es una conformación la cuál no perdurará mucho en tiempo, por ende menos estable por ende con mayor energía. Los carbonos se comportan como los abogados, por eso toman esta conformación.

Ahora tomemos la misma analogía con parejas. Tenemos a los hombres (serán los carbonos), y las minas (que serán los oxígenos con hidrógenos (-OH)). Están en una pieza y se toman sus copetes y que pasará?. Suponiendo que cada mina elige un hombre, las parejas intentarán estar solitos sin joderse, como no hay mucho espacio se distribuyen de la manera en que menos se jodan entre si, osea cada pareja lo más alejada de todas las otra. Que tenemos? un hexágono. Esta estructura se mantendrá así hasta que llegué algo que la destruya. Por ejemplo imaginemos que llega el cura Hasbún a la pieza. Queda la cagá y las parejas arrancan para estar solitas a otra parte. Eso se llama combustión.

Si entendieron el porque los abogados y las parejas adoptan esa distribución, entenderán entonces que las formas y en el fondo las cosas existen en proporción a su nivel de energía. Cualquier cosa que tenga mayor frecuencia (osea, más veces) implica que es más estable.

Por lo mismo para saber que algo es más frecuente, implica tener un punto de referencia. Osea algo es más frecuente sólo porque otra cosa es menos frecuente. Entonces la energía es una descripción de un estado en particular en el tiempo y el espacio. Puesto que podemos comparar el mismo objeto en distintos lugares (como el ejemplo de la manzana pasado), o el mismo objeto en el mismo lugar en tiempos distintos (y si el objeto es igual pero el contexto es distinto su estado tb cambiará).


Entonces cuando les hablan de energía calórica, o energía química, o energía lo que sea, en el fondo es la descripción de un estado en algún contexto con respecto a otra cosa. Y todas las unidades (por ejemplo, las kilocalorías) el uno de esa unidad ( 1 kcal) es un objeto en especial bajo ciertas circunstancias ( 1 kilocaloría se definió (ojo, se definió) como el calor necesario para incrementar en 1 grado celsius la temperatura de un kilo de agua a presión atmosférica de uno) osea si "algo" tiene 2 kilocalorías quiere decir que se necesita el doble de calor que un kilo de agua para incrementar en un grado celsius un kilo de "algo". Pero también quiere decir que es más probable encontrar un kilo de agua con más temperatura que un kilo de algo.

Entonces la energía es una definición de CÚAL ES LA PROBABILIDAD DE QUE UN FENÓMENO OCURRA.

Esto no implica que los fenómenos con poca probabilidad de ocurrencia no existan, sino que implica que existirán menos veces dentro de algún contexto. Y esta probabilidad dependerá de sus propiedades y sus propiedades dependerán de la interacción de sus componentes. Entonces cuando hablamos de estabilidad, (osea que tanto perdura en el tiempo) también hablamos de cuanta energía posee y por ende de cuales son las propiedades de sus componentes y por ende hablamos también de cuál es la interacción entre sus componentes. (como los matrimonios, mientras menos ataos tienen más duran).

Por esto que cuesta caleta hacer una bomba atómica. Porque hacer que algo que sea poco frecuente ocurra implica mucho esfuerzo. Y cuando los fenómenos poco frecuentes ocurren tienden a provocar que ocurran otros fenómenos poco frecuentes (osea igual es raro que algún soldado gringo muera por radiación sin estar viendo una explosión atómica). Osea "la "energía" se transforma no se pierde".




Media volá. Salió enredada la wea.

¿Alguna pregunta?





Vida parte I: Vida y su energía.

Vida parte II: Lo superfluo de la Energía

Vida parte III: La entropía del pucho.

Vida parte IV: Arte y energía.

Vida parte I: Vida y su energía.

¿Que es una célula? Algo deben saber por ahí. La primera definición que es necesaria saber es que una célula es una unidad capaz de vivir independientemente. Osea, debe tener todo lo necesario para vivir. También debe ser capaz de reproducirse, osea a partir de una célula podríamos en teoría obtener otra igual o parecida.

Una característica esencial de los entes vivientes es que son capaces de diferenciarse del medio ambiente. Es muy choro ese concepto, puesto que cualquier cosa viva debe mantenerse distinta al medio. Tiene cantidades de moléculas, o átomos distinta al medio. Por ejemplo, un perro tiene mas concentración de sales dentro de su cuerpo que el aire (suena obvio no), los peces tienen distintas cantidades de sales que el mar (no tan obvio no?), o la levadura tiene distinta concentraciones de sales que la cerveza (para aquéllos que les gusta la cerveza no filtrada, esa media turbia. lo turbio de la cerveza es por la levadura).

Sólo esta característica implica que, TIENE UN ESTADO ENERGÉTICO DISTINTO. con un ejemplo simple, mezclen pisco con cocacola, estas dos se van a mezclar solas. porque? Porque la piscola tiene un estado de energía menor que las dos separadas. osea si quieren tener pisco y cocacola separados deben aplicar energía.

Para entender esto les daré un DOGMA. Todo tiende (osea va a pasar) de un estado energético mayor a uno menor. Las cosas inestables son inestables porque tienen mayor energía. Por ejemplo, si sostienen una manzana a un metro del suelo, y la sueltan, la manzana se cae no?. Esto es porque el estado energético de la manzana es menor en el suelo que a un metro, y la única forma de que esté a un metro del suelo es aplicando energía. Esa energía la aplicamos nosotros sosteniendo a la manzana. Y sino me creen traten de sostener una manzana a un metro del suelo por más de una hora. se van a cansar no?.

Entonces una células para mantener concentraciones distintas de sales que su medio, tiene que aplicar energía y para eso necesita producir energía, por eso comemos. Para poder estar vivos, y para estar vivos necesitamos diferenciarnos del medio.

Para confirmarlo imaginen que pasa con las cosas que mueren, de apoco se igualan al medio.

Entonces, suponiendo que quedó claro. Los seres vivos tienen un estado MAYOR de energía que su medio.

Si fuésemos una piscola, tendríamos separado el pisco de la cocacola.

¿Porque existe entonces? Si por dogma, las cosas tienden a llegar a un estado energético menor, a un equilibrio.

¿Cómo se justifica la vida?

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