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Figura 3:
Rappresentazione schematica del trasporto di elettroni nella catena
respiratoria.
Quando l'idrogeno reagisce con l'ossigeno, formando l'acqua, si libera una
grande quantità di energia in forma di luce e di calore (sinistra).
Una catena di trasporto degli elettroni, chiamata catena respiratoria,
controlla questa "esplosione di energia" (a destra) e la
incanala in una cascata, immagazzinando una parte dell'energia per la
produzione di ATP e cedendo l'energia residua sotto forma di calore.
Figure 1- 3 tratte da Neil - Campbell "Biologia")
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Il
Principio di Gaia
Nell’ambito dei processi di trasformazione dinamico-quantistici e dei
potenziali di ossidoriduzione nella rete cellulare “supergenetica”,
l’organismo umano è parte integrante della biosfera del nostro pianeta.
Negli anni 60, il chimico inglese James Lovelock riconobbe che
l’atmosfera terrestre presenta condizioni del tutto anomale rispetto ai
pianeti vicini, Marte e Venere, coevi alla terra. Nella ricerca
commissionata dall’Ente Spaziale Americano Nasa, Lovelock esaminò
l’ipotesi della possibilità di forme di vita su Marte.
Lovelock postulo
che l’alta concentrazione di ossigeno nell’atmosfera terrestre, la
temperatura equilibrata entro certi limiti (nonostante un aumento del 25%
dell’irraggiamento solare a partire dall’inizio della vita sulla
terra), lo stato di ossidoriduzione nell’atmosfera e il contenuto
relativo di alcali negli oceani fossero un prodotto dell’evoluzione e
che a lungo termine fosse la stessa vita sulla terra a creare le
condizioni per la prosecuzione dell’evoluzione.
Egli formulò
l’ipotesi Gaia (dal greco gaia = madre terra), descrivendo l’atmosfera
terrestre come sistema circolatorio, autoregolato ed omeostatìco della
biosfera 11,12]. Insieme alla microbiologia americana Lynn Margulis, in
seguito James Lovelock pubblicò alcuni lavori pionieristici sulla
formazione della biosfera attraverso l’attività dei microrganismi. Le
conoscenze acquisite si rivelarono particolarmente fruttuose per superare
la concezione Neo-Darwinista nella biologia e nella
medicina. Lovelock e Margulis dimostrarono che tutte le specie presenti
sul pianeta, che sono più di tre milioni, operano uno scambio di gas, e
la maggior parte di loro con l’atmosfera.
Gli autori dimostrarono che le
sostanze presenti nell’atmosfera e decisive dal punto di vista biologico
— ioni idrogeno, ossigeno molecolare, composti dell’azoto e dello
zolfo ed alcune altre — sono regolate dal metabolismo soprattutto dei
microrganismi, e che in questo modo la temperatura, la composizione e lo
stato di ossido-riduzione dell’atmosfera come sistema autopoietico della
biosfera si mantennero in equilibrio e subirono modifiche specifiche nel
corso dei millenni. Lovelock e Margulis riconobbero che
quest’autoregolazione della biosfera in alternanza fra l’atmosfera
inorganica e gli organismi viventi auto organizzati doveva essere stata il
motore decisivo dell' evoluzione [13]
Il principio della simbiogenesi
Quando ebbe inizio la vita sulla terra,
circa 3,7 miliardi di anni fa, esistevano solamente organismi
unicellulari, i cosiddetti procarioti (dal greco pro = prima e karion =
nucleo; quindi “senza nucleo”), in quanto i geni, incapsulati in un
unico cromosoma localizzato nel plasma cellulare non erano ancora
organizzati in un nucleo, I procarioti rappresentano ancora oggi gran
parte della biomassa presente sulla terra, I procarioti usavano come fonte
energetica i composti chimici o la luce solare.
Gli elettroni e
l’ossigeno erano forniti da numerosi composti organici o inorganici.
Nel
super-regno dei procarioti Io sviluppo dei cianobatteri risultò di
importanza decisiva per l’evoluzione del secondo super-regno, quello
degli eucarioti (dal greco eu = buono, corretto e karion = nucleo, quindi
“con nucleo» ).
1 I super-regno degli eucarioti comprende i protisti
unicellulari e i protoctisti pluricelIulari
(in passato erroneamente chiamati protozoi — dal greco protos = primo,
zoon = animale), animali, uomini, funghi e piante (figura 4).
Figura 4:
L'albero genealogico degli esseri viventi. La figura illustrata
schematicamente lo sviluppo di protisti, animali, funghi e piante,
mediante endosimbiosi di archebatteri ed eubatteri.
(De Duve, Chr., La
provenienza delle cellule complesse; Spettro delle scienze).
I cianobatteri
sfruttarono come fonte energetica l'energia dei fotoni della
luce solare per caricare energeticamente gli elettroni,
immagazzinando gli elettroni ricchi di energia nei composti del
glucosio. la fonte di idrogeno usata dai cianobatteri fu a lungo
l’acido solfidrico H2S, disponibile in grandi quantità.
Quando le risorse di H2S si esaurirono lentamente, impararono a
scindere l’acqua H20, disponibile ovunque. Restituivano l’ossigeno
molecolare tossico 02 come prodotto residuo agli oceani e dopo
la loro saturazione, all’atmosfera.
Continua in: Pag.4
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