(dal trattato di "Biologia molecolare del gene", Watson e altri, 2009)
(Continuazione) Torniamo alla biologia: l'evoluzione della vita in un pianeta come la Terra è permessa dai cosiddetti "legami deboli", che possono passare facilmente dal livello di energia che respinge le molecole al livello di attrazione che le "lega", e viceversa. Esempi di "legami deboli" sono 1) i legami di Van der Waals, 2) i legami idrofobi, 3) i legami idrogeno e ionici, tra loro molto simili e spesso indistinguibili. Ricordiamo inoltre che gli atomi che tendono ad attrarre elettroni, e perciò sono detti elettronegativi, hanno un deficit di energia, viceversa quelli che tendono a cedere elettroni, e perciò sono detti elettropositivi, hanno un eccesso di energia.
Nella biologia molecolare troviamo, comunque, l'equivoco di concepire le "forze di attrazione" contrapposte alle "forze di repulsione", ovvero l'equivoco di chiamare forza sia ciò che può essere soltanto aumento di attrazione, per riduzione di energia, sia ciò che può essere soltanto aumento di repulsione, per aumento di energia.
Il fenomeno reale è, invece, concepibile come polarità dialettica repulsione-attrazione della materia, secondo la quale l'energia si esprime come repulsione, e questa, a sua volta sprecandosi, si rovescia nel suo opposto polare: l'attrazione. Così, nell'esempio dell'acqua, fenomeno naturale garantito da molecole di H2O tenute insieme da legami idrogeno H-O-H, il salto qualitativo dell'acqua allo stato di vapore o allo stato opposto di solido (ghiaccio) significa passaggio a fasi in cui prevale, rispettivamente, la repulsione del gas (a temperatura di 100°C), e l'attrazione dello stato solido (ghiaccio) (a temperatura di 0°C).
(Continuazione) Torniamo alla biologia: l'evoluzione della vita in un pianeta come la Terra è permessa dai cosiddetti "legami deboli", che possono passare facilmente dal livello di energia che respinge le molecole al livello di attrazione che le "lega", e viceversa. Esempi di "legami deboli" sono 1) i legami di Van der Waals, 2) i legami idrofobi, 3) i legami idrogeno e ionici, tra loro molto simili e spesso indistinguibili. Ricordiamo inoltre che gli atomi che tendono ad attrarre elettroni, e perciò sono detti elettronegativi, hanno un deficit di energia, viceversa quelli che tendono a cedere elettroni, e perciò sono detti elettropositivi, hanno un eccesso di energia.
Nella biologia molecolare troviamo, comunque, l'equivoco di concepire le "forze di attrazione" contrapposte alle "forze di repulsione", ovvero l'equivoco di chiamare forza sia ciò che può essere soltanto aumento di attrazione, per riduzione di energia, sia ciò che può essere soltanto aumento di repulsione, per aumento di energia.
Il fenomeno reale è, invece, concepibile come polarità dialettica repulsione-attrazione della materia, secondo la quale l'energia si esprime come repulsione, e questa, a sua volta sprecandosi, si rovescia nel suo opposto polare: l'attrazione. Così, nell'esempio dell'acqua, fenomeno naturale garantito da molecole di H2O tenute insieme da legami idrogeno H-O-H, il salto qualitativo dell'acqua allo stato di vapore o allo stato opposto di solido (ghiaccio) significa passaggio a fasi in cui prevale, rispettivamente, la repulsione del gas (a temperatura di 100°C), e l'attrazione dello stato solido (ghiaccio) (a temperatura di 0°C).
Digressione sulla misura temporale
Consideriamo l'esempio di legame debole fra enzima e substrato, legame che si forma e si scioglie in frazioni di tempo infinitesimali: "Ciò spiega l'elevata velocità di funzionamento degli enzimi, che possono reagire anche 10^6 volte al secondo". Una simile velocità è quasi inconcepibile per le dimensioni umane. Riflettendo sulla velocità degli enzimi, chi scrive ha concepito, a suo tempo, una tesi relativa ai grandi numeri che permettono frequenze statistiche certe. La tesi afferma che l'aumento della velocità di un milione di volte, ad esempio, è lo stesso che moltiplicare per un milione gli elementi coinvolti: da ciò una maggiore garanzia delle frequenze statistiche complessive.
A questa tesi, oggi, dobbiamo aggiungere quanto segue: se un secondo è per noi un attimo, per un enzima e il suo substrato è, invece, realmente un tempo molto lungo. Di conseguenza, ciò che per l'uomo è una velocità incredibile, per i microrganismi o le micromolecole è una normalissima, naturale velocità. Che cosa ciò comporti non è sempre immediatamente chiaro alla nostra coscienza molto più lenta, ma "normalizza" il comportamento degli enzimi e fa capire che a quei livelli di piccolezza la velocità e il tempo assumono realmente un'altra dimensione e un'altra consistenza.
Riprendendo il discorso generale sulle "forze" possiamo concludere con la critica di un'osservazione tratta dal "sommario" del trattato: "Un legame tende a formarsi quando il risultato di tale evento determina il rilascio di energia libera (...)". La realtà qui è concepita capovolta. Occorre rovesciare: il risultato del "rilascio di energia libera", ovvero il risultato di perdita di energia (repulsione), è la formazione di un legame (aumento di attrazione). Nei processi della vita è un continuo movimento prodotto da rapidi quasi infiniti singoli eventi di repulsione-attrazione. (Continua)
Consideriamo l'esempio di legame debole fra enzima e substrato, legame che si forma e si scioglie in frazioni di tempo infinitesimali: "Ciò spiega l'elevata velocità di funzionamento degli enzimi, che possono reagire anche 10^6 volte al secondo". Una simile velocità è quasi inconcepibile per le dimensioni umane. Riflettendo sulla velocità degli enzimi, chi scrive ha concepito, a suo tempo, una tesi relativa ai grandi numeri che permettono frequenze statistiche certe. La tesi afferma che l'aumento della velocità di un milione di volte, ad esempio, è lo stesso che moltiplicare per un milione gli elementi coinvolti: da ciò una maggiore garanzia delle frequenze statistiche complessive.
A questa tesi, oggi, dobbiamo aggiungere quanto segue: se un secondo è per noi un attimo, per un enzima e il suo substrato è, invece, realmente un tempo molto lungo. Di conseguenza, ciò che per l'uomo è una velocità incredibile, per i microrganismi o le micromolecole è una normalissima, naturale velocità. Che cosa ciò comporti non è sempre immediatamente chiaro alla nostra coscienza molto più lenta, ma "normalizza" il comportamento degli enzimi e fa capire che a quei livelli di piccolezza la velocità e il tempo assumono realmente un'altra dimensione e un'altra consistenza.
Riprendendo il discorso generale sulle "forze" possiamo concludere con la critica di un'osservazione tratta dal "sommario" del trattato: "Un legame tende a formarsi quando il risultato di tale evento determina il rilascio di energia libera (...)". La realtà qui è concepita capovolta. Occorre rovesciare: il risultato del "rilascio di energia libera", ovvero il risultato di perdita di energia (repulsione), è la formazione di un legame (aumento di attrazione). Nei processi della vita è un continuo movimento prodotto da rapidi quasi infiniti singoli eventi di repulsione-attrazione. (Continua)
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