La química que somos
Autor: Jose Miguel Mulet
Seguro que alguna vez has oído decir aquello de “eso seguro que es malo, porque tiene mucha química”. Pocas frases pueden estar más equivocadas. No es solo que gracias a la química comemos, nos vestimos y tenemos medicinas, sino que nosotros mismos somos quienes somos gracias a la química… y eso ha sido así desde mucho antes de ser nosotros mismos.
Para empezar, toda la comida que ingerimos está formada por moléculas y estas a su vez se forman por átomos que se enlazan entre sí. Si nos fijamos en la alimentación a nivel atómico, los elementos principales que forman la comida son hidrógeno, carbono, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. En menor medida tendríamos sodio, magnesio, cloro, potasio, calcio y hierro. Comer es meterse en la boca una mezcla intrincada, una auténtica ensalada de elementos químicos que tienen una historia bastante compleja y larga detrás.
En los primeros momentos del universo, poco después del big bang, se formaron los primeros átomos de hidrógeno. El hidrógeno es un elemento muy ligero, por lo que en peso representa un porcentaje muy bajo, alrededor del 10% de tu comida, pero en número de átomos puede llegar a ser el 70% del total. Está presente en todas las moléculas básicas de la vida (proteínas, azúcares, grasas, vitaminas, ADN, etc…). La curiosidad es que un átomo de hidrógeno es prácticamente inmortal, por lo que ese hidrógeno que te estás comiendo viene directamente del origen del universo. Puede ser que tu yogurt caduque mañana, pero los átomos de hidrógeno de ese yogurt llevan casi 14.000 millones de años vagando por el universo antes de llegar a tu boca.
En ese momento también se formó, en menor medida el helio, que no forma parte de la materia viva por no formar enlaces químicos y; en cantidades muy modestas, el litio y el berilio. Para que te hagas una idea, en la actualidad el 83,9% de átomos del universo son de hidrógeno y el 15,9% de helio. El resto de átomos juntos, de todos los elementos químicos restantes, representan el 0,2%.
¿Y de dónde sale ese 0,2% que falta? En algunos sitios concretos del universo el hidrógeno se puso a reaccionar y a formar átomos de helio y energía por un proceso denominado fusión nuclear. Como lo de reactor de fusión termonuclear suena muy feo, le pusimos otro nombre más romántico: estrella. Como producto secundario de la fusión del hidrógeno en las estrellas se producen los elementos químicos que nos faltan, el nitrógeno , oxígeno, azufre, etc... Cuando estas estrellas se morían explotando como supernovas esos nuevos átomos formados se desperdigaban por el universo y al final, después de muchos avatares, acaban en nuestro plato. Estos átomos son gran parte del peso de la comida, pero no en número de átomos. Por ejemplo, una molécula de azúcar simple tiene 6 átomos de carbono, 12 de hidrógeno y 6 de oxígeno. Es decir, el 50% de sus átomos son hidrógeno, pero solo el 6,67% en peso.
Pero ¿qué pasa cuando ya ha entrado por la boca? Los mismos átomos de carbono que forman las brasas de una barbacoa son los que forman nuestra piel o nuestras proteínas. La diferencia es que los átomos son los mismos, pero los enlaces químicos son diferentes, por eso el carbón y un filete de pechuga de pollo no se parecen, a pesar de estar formados por carbono.
La cosa puede complicarse un poco más. Un microbio, una planta o tu perro tiene aproximadamente la misma composición química y además las mismas moléculas que tú (proteínas, lípidos, azúcares, etc.) sin embargo, obviamente, tu perro no es un ficus. Esa versatilidad es fácil de explicar y se la debemos también a la química.
Cuando comes, esos átomos tan antiguos que componen tu comida y que dan forma a las moléculas de la lechuga o del pan se descomponen en tu estómago en moléculas sencillas. Las proteínas se convierten en aminoácidos, los azúcares complejos en azúcares simples y así con todo. Cuando esa papilla que se ha formado en el estómago llega al intestino, será absorbida y pasará a la sangre, donde las moléculas se utilizarán directamente o serán degradadas en moléculas más sencillas para obtener energía o piezas de recambio. A ese conjunto de reacciones le llamamos catabolismo.
La principal molécula que utilizamos como energía es el azúcar y en concreto la glucosa, que lo oxidamos por un proceso que descubrió la evolución hace millones de años para obtener energía y cuyo producto de desecho es el dióxido de carbono. La evolución cuando descubre algo que funciona, lo conserva.
Ese conjunto de reacciones químicas que llamamos glicólisis es prácticamente igual en una planta, en una levadura o en cualquiera de tus células. Esa energía y esas moléculas sencillas que has obtenido por el catabolismo se pueden utilizar para construir las moléculas complejas que te hacen falta. A este conjunto de reacciones químicas que construyen, en vez de degradar, le llamamos anabolismo. Por ejemplo, para hacer una proteína utilizamos los aminoácidos que hemos obtenido de la dieta, algunos que hemos obtenido por reacciones químicas y la información codificada en el ADN para construir proteínas propias del ser humano.
Eso es lo que explica que un perro, un microbio, una planta o tú seáis diferentes, a pesar de estar formados por los mismos átomos. El anabolismo y el ADN nos dan la individualidad a partir de materiales comunes. Por lo tanto, en cada cucharada que te comes tienes átomos que vienen desde el origen del universo y moléculas que vienen desde el origen de la vida, pero si eres tú mismo, es gracias a la química.
Y esa química no solo es la que hace que tú seas tú. También te sirve en tú día a día. La química hace los fertilizantes, los fitosanitarios y los insumos agrícolas que te dan de comer , así como las medicinas y las vacunas que previenen o curan las enfermedades, pero también los materiales que te visten, construyen tus casas o sirven para todos esos aparatos que te facilitan la vida, así que no solo somos química, sino vivimos más y mejor gracias a la química .
