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    Antonio Cruz
     

    La máquina perfecta

    Cada protón que entra en la máquina, e impulsa su rotación, transforma el 100% de su energía en la producción de ATP. Nada se pierde en rozamientos, calentamientos o fugas de combustible.

    ZOé AUTOR Antonio Cruz 25 DE MAYO DE 2017 19:00 h
    Imagen de “Biología”, Scott Freemann, Pearson, p. 191.

    El sueño humano por diseñar el motor perfecto ha chocado siempre contra las leyes de la termodinámica. En efecto, éstas imponen restricciones a la dirección de la transferencia de calor y, por tanto, a la eficiencia posible de las máquinas fabricadas por el hombre. De manera que no es habitual oír hablar a los científicos de “perfección” cuando se refieren a tales artilugios artificiales o incluso procedentes del mundo natural. De ahí que sorprenda tanto el título de una reciente investigación, llevada a cabo sobre el funcionamiento de la famosa estructura biológica, conocida como ATP sintasa. En dicho trabajo se habla acerca del “perfecto” acoplamiento químico-mecánico entre las dos partes fundamentales de dicha estructura celular.[1]



    Ya desde 1960, gracias a los trabajos de Efraim Racker, se sabía cómo se sintetizan las moléculas de ATP (adenosín trifosfato) en las membranas de las mitocondrias. La microscopía electrónica reveló que éstas estaban constituidas por proteínas de membrana con tallo y protuberancia en forma de piruleta. Semejantes estructuras eran capaces de girar, transportar protones (H+) a través de las membranas y sintetizar así el ATP. Más tarde, se pudo comprobar que este minúsculo rotor podía alcanzar velocidades de 350 revoluciones por segundo. De manera que la ATP sintasa es un motor molecular que produce la mayor parte del ATP que nos mantiene vivos.





    Durante los últimos 50 años, se ha venido debatiendo la eficiencia en la conversión de energía de esta ubicua y singular máquina. Pues bien, en este último estudio, realizado en bacterias termófilas del género Bacillus, se ha podido observar una conversión de energía aparentemente perfecta. Esto significa que cada protón que entra en la máquina, e impulsa su rotación, transforma el 100% de su energía en la producción de ATP. Nada se pierde en rozamientos, calentamientos o fugas de combustible. La ingeniería humana hasta ahora no ha sido capaz de elaborar un motor así porque las leyes de la termodinámica prohíben la perfección en nuestro mundo actual. Sin embargo, esta máquina nanométrica de ATP sintasa, que existe en los seres desde la noche de los tiempos, consigue la máxima eficacia sin ningún tipo de pérdida.



    ¿Quién ideó tan ingenioso diseño? ¿Las mutaciones al azar de la evolución? ¿Se logró lo perfecto mediante lo imperfecto? Yo creo que sólo un Creador perfecto pudo realizar semejantes estructuras.



     



    [1] Naoki Soga et al., 2017, “Perfect chemomechanical coupling of FoF1-ATP synthase”, PNAS, vol. 114 no. 19: 4960–4965.



     




     

     


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