quimica

Agua, agua por todas partes?
Philip Ball Yo s posible la vida sin agua? NASA ha declarado explícitamente que su estrategia en la búsqueda para extraterrestre la vida es "Seguir el agua ". Pero es la agencia espacial con vistas a lo que otros entornos potencialmente fértiles? La reciente reunión * de físicos, químicos, bioquímicos y los microbiólogos lidiado con la cuestión de si la vida librede agua es factible. Nadie puede dar una negativa definitiva respuesta, y no podemos esperar que la cuestión de ser resueltas por votación a mano alzada. Más bien, la tarea tiene que ser el de reducir la básica interrogar a los más pequeños, manejables, con la esperanza un marco que podría surgir para mover la discusión más allá de la mera especulación. La respuesta podría ser ingenuo para suponerque la pregunta es absurda terracentric. Si uno permite - y parece un plazo razonable, aunque no invulnerable, punto de partida - que se requiere un líquido de algún tipo simplemente para el transporte público eficiente en los sistemas vivos, el cosmos podría proporcionar un montón de alternativas: amoniaco, ácido sulfúrico, de carbono líquido dióxido, incluso el hidrocarburo putativo lagos de laluna de Saturno Titán. Pero hay mucho más por el agua que que. Desde hace tiempo se ha reconocido como un profundamente líquido anómalo, con propiedades que lo distinguen de los demás. Altas temperaturas la capacidad, la expansión de congelación, máximo densidad a 4 7C, alta constante dieléctrica – todas de estos denominados anomalías, y otros, parece crítica para su función biológica. Ellos sonde hecho, relativamente fácil de racionalizar en la motivos de enlaces de hidrógeno estructura del agua, que se une a la H Moléculas de O en un fluctuante de la red, en tres dimensiones (J. Finney, University College London). Desemejante Estructura molecular 'simple' líquidos, de agua no es dominado por las repulsiones núcleo duro entre las moléculas, pero por el direccional, interaccionesatractivas de enlaces de hidrógeno. Es este carácter inusual esencial, o sólo un accesorio, factor de agua que da vida agencia? La misión de la reunión fue identificar los aspectos moleculares de la función del agua en la vida en la Tierra, y luego preguntar si hay había ninguna razón para considerar que estas propiedades genérico u opcional. Y si el primero, podría que permite la reproducción porcualquier otro líquido? El 'carácter especial' aparente de agua era señalado en 1913 por el bioquímico estadounidense Lawrence Henderson, quien argumentó que el Universo parece notablemente "ajuste" a fomentar la vida - un precursor de la antrópico principio. Pero existe un peligro inherente de circularidad aquí: porque la vida es adaptativa, que Es decir, que no ha encontrado simplemente maneras deaprovechar lo que el agua tiene para ofrecer? Por ejemplo, algunas proteínas hacen uso del protón rápido conducción que tiene lugar en el agua, una consecuencia de bonos de volteo en las cadenas de moléculas con enlaces de hidrógeno. (Los detalles son, sin embargo, más complicado que implícito en el mecanismo Grotthuss clásica; ver N. Agmon Chem.. Phys. Lett. 244, 456-462; 1995) Algunas proteínasutilizan unidimensional. Cadenas de moléculas de agua a llevar protones rápidamente a los sitios activos en su interior. La red de enlaces de hidrógeno hace que el agua se adapta particularmente bien a proporcionar tal 'Protones cables ". Pero si este truco no estaban disponibles, ¿hay alguna razón para suponer que la vida ser bloqueado? Se puede postular que la vida de cualquier tipo se requerir aenzimas como la selectividad de molecular interacciones para la transmisión de information.Water química sí parece jugar muchos sutil regiones de enzima función, pero ¿es realmente irremplazable? Solvatación conchas se pueden ver a ser activo componentes en proteínas función (J. Smith, Univ. Heidelberg, M. Nakasako, Keio Univ.,. P. Rand, Brock University).. Pero no es obvio que otros disolventes...