Primavera silenziosa-III

Nov 18, 2023

Di Rachel Carson

Il biologo George Wald una volta paragonò il suo lavoro in un campo estremamente specializzato, i pigmenti visivi dell'occhio, a "una finestra molto stretta attraverso la quale da lontano si può vedere solo una fessura di luce" ma attraverso la quale "quando ci si avvicina il la vista diventa sempre più ampia, finché finalmente attraverso questa stessa finestra stretta si guarda l'universo." Così è quando rivolgiamo la nostra attenzione alle singole cellule degli organismi viventi, poi alle minuscole strutture all'interno delle cellule e, infine, alle molecole all'interno di queste strutture; man mano che ci avviciniamo, la vista diventa sempre più ampia. Solo di recente la ricerca medica ha iniziato ad esplorare la questione di come funziona la singola cellula nel produrre l’energia che è la qualità indispensabile della vita, sebbene fosse noto da tempo che il lavoro finale della produzione di energia, o ossidazione, viene compiuto non in qualsiasi organo specializzato ma in ogni cellula del corpo. Come una fornace, una cellula vivente brucia combustibile per produrre energia, sebbene la "combustione" avvenga solo con il calore moderato della normale temperatura del corpo. Se tutti i miliardi di piccoli fuochi che bruciano lentamente cessassero di bruciare, ha detto il chimico fisico Eugene Rabinowitch, "nessun cuore potrebbe battere, nessuna pianta potrebbe crescere verso l'alto sfidando la gravità, nessuna ameba potrebbe nuotare, nessuna sensazione potrebbe accelerare lungo un nervo, nessun pensiero potrebbe lampeggiare nel cervello umano." E ora questo meccanismo meravigliosamente funzionante corre il pericolo di essere interrotto a causa delle attività dell’uomo stesso, poiché egli ha prodotto molte sostanze radicalmente nuove – non solo polvere radioattiva ma sostanze chimiche da usare contro insetti, roditori ed erbe infestanti – e la natura di alcune di queste sostanze è tale che possono colpire direttamente questo stesso sistema.

La trasformazione della materia in energia nella cellula è un processo continuo, uno dei cicli di rinnovamento della natura, che può essere paragonato ad una ruota che gira all'infinito. Granello dopo chicco, molecola dopo molecola, il carburante, sotto forma di glucosio, viene immesso nella cellula. Nel suo passaggio ciclico, la molecola del carburante subisce una serie di minuscoli cambiamenti chimici. I cambiamenti vengono effettuati in modo ordinato, passo dopo passo, ogni passo è diretto e controllato da un enzima, e nella maggior parte di questi passaggi viene prodotta energia e vengono emessi prodotti di scarto (anidride carbonica e acqua). Questo processo mediante il quale la cellula funziona come una fabbrica chimica è una delle meraviglie del mondo. Il fatto che tutte le parti funzionanti siano di dimensioni infinitesimali non fa che aumentare la meraviglia. Con poche eccezioni, le cellule stesse sono minuscole, visibili solo con l'aiuto di un microscopio. Eppure la maggior parte del lavoro di ossidazione viene compiuta in un teatro molto più piccolo; minuscoli granuli all'interno della cellula, chiamati mitocondri, sono le "centrali elettriche" in cui hanno luogo la maggior parte delle reazioni che producono energia. L'energia rilasciata durante il ciclo ossidativo viene trasferita a una molecola contenente tre gruppi fosfato: l'adenosina trifosfato, comunemente chiamata ATP dai biochimici. Unica tra le sostanze dell'organismo, l'ATP, per ragioni ancora non del tutto comprese dai biochimici, ha la capacità di rendere disponibile l'energia per il normale funzionamento della cellula. Nel corso del trasferimento di energia, l'ATP prende parte ad un altro ciclo, un ciclo all'interno di un ciclo. Mentre la ruota gira, la molecola perde uno dei suoi gruppi fosfato, diventando una molecola difosfato, ADP, e a quel punto libera energia; poi, man mano che la ruota gira ulteriormente, un altro gruppo fosfato si unisce all'ADP e il potente ATP viene ripristinato. È stata utilizzata l'analogia della batteria di accumulo, dove ATP rappresenta la batteria carica, ADP la batteria scarica. L'ATP è la valuta universale dell'energia, presente in tutti gli organismi, dai microbi all'uomo. Fornisce energia meccanica alle cellule muscolari, energia elettrica alle cellule nervose. Lo spermatozoo, l'ovulo fecondato pronto per l'enorme esplosione di attività che lo trasformerà in una rana, un uccello o un neonato umano, la cellula che deve creare un ormone: tutti sono forniti di ATP. Parte dell'energia dell'ATP viene utilizzata per mantenere la struttura e la funzione dei mitocondri, ma la maggior parte viene immediatamente inviata nel citoplasma per fornire energia per altre attività. La posizione dei mitocondri all'interno di ciascuna cellula è eloquente della loro funzione. Sono posizionati in modo che l'energia possa essere fornita esattamente dove è necessaria. Nelle cellule muscolari si raggruppano attorno alle fibre che si contraggono; nelle cellule nervose si trovano alla giunzione con un'altra cellula, fornendo energia per il trasferimento degli impulsi; negli spermatozoi sono concentrati nel punto in cui la coda propellente si unisce alla testa.