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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

El mundo al otro lado del espejo. Hablamos con Luis Gómez-Hortigüela.

Quiralidad - Hablando con Científicos podcast - CienciaEs.com

Hoy os invito a ver el mundo a través del espejo, como en aquella magnífica obra Lewis Carroll en la que Alicia atravesaba la frontera que la separaba de su imagen para adentrarse en otra realidad, gobernada por los reflejos. Lo vamos a hacer de la mano de otro libro y de otro autor. La obra, recientemente publicada, lleva por título La quiralidad, el mundo al otro lado del espejo. y su autor es Luis Gómez Hortigüela, investigador del Grupo de Tamices Moleculares del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC.

Luis comienza su obra con un pasaje del libro de Carroll en el que Alicia mira la imagen reflejada de su habitación y le dice a su gato Mino: “… fíjate, los libros son parecidos a los nuestros, solo que tienen las palabras escritas al revés. De eso sí que estoy segura, porque un día puse ante el espejo uno de nuestros libros y, entonces, los del otro cuarto alzaron uno de los suyos. ¿Te gustaría vivir en la Casa del Espejo, Mino? ¿Tú crees que te darían leche, allí? A lo mejor la leche del espejo no es buena para beber…”.

“A lo mejor la leche no es buena para beber…” esa frase, sirve a Luis Gómez Hortigüela para iniciar un recorrido por el mundo real en el que la materia se presenta, a veces, de dos formas especulares, aparentemente iguales, pero distintas entre sí. Digo “a veces” porque ciertos cuerpos, aquellos que son simétricos, no cambian al ser reflejados, en cambio otros, los que presentan algún tipo de asimetría, sí. No es difícil identificar esa diferencia, basta observar nuestras manos. Ambas se parecen, pero si intentamos poner una encima de la otra, es posible hacerlas coincidir, solamente se ajustan una a la otra cuando las enfrentamos, son imágenes especulares. Los objetos asimétricos se dice que son “quirales”, una palabra que viene del griego “χέρι” que significa “mano”.

Lo interesante de los objetos quirales es que pueden existir a cualquier escala, desde el la enorme estructura de una galaxia espiral hasta la delicada conexión entre los átomos de algunas moléculas. A escala humana, además de nuestras manos, manejamos objetos quirales continuamente: la espiral de los tornillos puede ser de dos formas posibles, una nos permite apretarlos cuando giramos la mano que sujeta el destornillador en el sentido de las agujas del reloj, a derechas, pero también los hay, aunque muy pocos, que se aprietan girando la mano en sentido opuesto, a izquierdas; igual posibilidad hay en las escaleras de caracol, con los sacacorchos, con el movimiento de las hélices de los barcos, etc. De la misma forma, los átomos que se unen unos a otros para formar algunas moléculas, pueden organizarse de distinta forma creando dos moléculas idénticas en su composición, con los mismos átomos, pero dispuestos en una orientación distinta, especular.

Fue el genio francés Pasteur el primero en descubrir que distinto comportamiento en dos sustancias del vino, el ácido tartárico y el ácido racémico, era debido a la quiralidad de sus moléculas. El primero suele formar una sal que cristaliza en las barricas del vino durante la fermentación del mosto, forma unos pequeños cristales que desvían la luz polarizada en una dirección concreta, el segundo, en cambio, es ópticamente inerte. Ambos tienen la misma composición química y el sabio francés descubrió que mientras el ácido tartárico formaba cristales con una orientación concreta, el racémico formaba dos tipos de cristales que eran imágenes especulares.

Así comenzó la historia de unas moléculas que, gracias a su orientación especular, juega un papel fundamental en la materia viva. La naturaleza no juega las bazas quirales con equidad, sino que se decanta por una de las formas al diseñar sus criaturas: los aminoácidos, que son las moléculas que forman nuestras proteínas, son quirales, pero en nosotros impera una de sus formas quirales frente a la otra. Los aminoácidos son de izquierdas. Los azúcares, piezas fundamentales que forman los ácidos nucleicos, en cambio, son de derechas. Y lo mismo sucede en otras muchas moléculas relacionadas con la vida. Podría suceder que la leche del otro lado del espejo no sea buena para beber para una criatura de este lado después de todo. Esta preferencia de la naturaleza por una de las dos formas quirales en casi todos los ámbitos de la vida no existe en la materia inanimada, donde no hay vida no suele haber preferencias. La razón es un enigma.

Sirva lo escrito como una pequeña muestra del contenido de la entrevista y del libro que hoy comentamos con Luis Gómez Hortigüela. La quiralidad es un fenómeno importantísimo en muchos campos del conocimiento. Es fundamental en medicina porque los componentes quirales de los fármacos pueden tener efectos muy distintos en los pacientes, algunos de consecuencias terribles, como fue el caso de la talidomida. Las sustancias quirales pueden provocar distintas reacciones sensoriales y generar olores o sabores diferentes. Algunas sustancias quirales juegan un factor determinante en la relación entre las especies o entre los distintos sexos de la misma especie. Las aplicaciones del estudio sobre quiralidad es útil en arqueología, en paleontología, en la industria, en la física, etc.

El comportamiento de la naturaleza al escoger unos u otros componentes quirales plantea preguntas de enorme profundidad: ¿Por qué escoge la naturaleza uno de las formas quirales y no otra? ¿Pueden existir formas de vida cuyos componentes quirales sean opuestos a los que la naturaleza ha elegido para nosotros? ¿La elección de una forma u otra de cada compuesto quiral obedece a una ley general o es producto del azar? ¿Nuestras formas quirales se escogieron como consecuencia del devenir evolutivo o su aparición fue impuesta desde el exterior por el bombardeo de sustancias quirales que abundan en los meteoritos? ¿Existe alguna relación entre la quiralidad y la asimetría que existe entre la cantidad de materia y antimateria del Universo?

Os invito a leer el libro La quiralidad, el mundo al otro lado del espejo. y a escuchar a su autor es Luis Gómez Hortigüela en este programa del podcast Hablando con Científicos.

Luis Gómez Hortigüela Sainz es investigador del Grupo de Tamices Moleculares del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC.

Referencia:

La quiralidad, el mundo al otro lado del espejo.


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