Tratado evolucionista de biología. Parte Segunda. Volumen II. Origen, naturaleza y evolución de la célula

(Madrid, Alfaguara, 1990, 1156 pp.).
(Anthropos editorial del Hombre, 1994, 1156 pp.).

En el Volumen II de esta Parte Segunda del Tratado se exponen las razones para considerar que el logro de la primera etapa evolutiva de la célula debió ser que llegase a adquirir el metabolismo común a todas las células actuales y, desde una noción ya muy concreta de la naturaleza de la proteína y de la célula de reinterpreta los datos empíricos y experimentales de la bioquímica para inducir el primer gran tipo de célula, la célula con metabolismo.

Se enumeran algunos de los avances en el estudio de la bioquímica para entender la célula con metabolismo.

En primer lugar. La convicción de que la primera célula tuvo que alimentarse de restos de asociaciones de proteínas (esto es, de polipéptidos en suspensión) lleva a postular que el sector metabólico que la célula con metabolismo desplegó en vanguardia hubo de ser el de los aminoácidos (constituyentes de las proteínas), y luego, sucesivamente, el sector de las grasas y el de los azúcares, que hubieron de basarse en el de los aminoácidos. Todo el análisis ulterior confirma este postulado inicial, que invierte el orden expositivo que suelen seguir los textos de bioquímica (que consideran que la célula autótrofa fue la célula primigenia).

En segundo lugar. Se interpreta la función que, en la célula primitiva, hubo de desempeñar el metabolismo celular: demoler al máximo los polipéptidos obtenidos del ambiente. En la célula primitiva, que se alimentaba de restos de proteínas, el metabolismo celular no podía estar al servicio de la reposición de éstas, sino que su función tuvo que ser 1) constituir un gradiente intracelular de concentración molar de metabolitos residuales capaz de provocar la acción celular, consistente en un movimiento de agua que aportase nuevas moléculas alimentarias, y 2) de producir las reservas indispensables para garantizar que cada acción celular, cada movimiento de agua decidido por la experiencia celular, se cumpliese con exactitud. Función que se mantiene en los procariontes y en las mitocondrias y cloroplastos de los eucariontes.

En tercer lugar. Se realiza el análisis monográfico de las transformaciones metabólicas comunes a todas las células, y se hace siguiendo un esquema para representarlas conforme a la función que se considera que realiza toda proteína metabólica. Este tipo de esquema permite concretar cómo la proteína enzimática gobierna sus reacciones químicas elementales: reconoce sus metabolitos específicos, uno a uno, mediante su campo de fuerzas intermoleculares; los desplaza, mediante las variaciones de intensidad de tal campo, hasta una zona conveniente de su soma ("centro activo"); los coordinan en el espacio; y provoca en ellos saltos de electrones de valencia tales que, sistemáticamente, se produzcan determinadas reacciones químicas elementales siempre exergónicas. Todo ello obliga a revisar la interpretación vigente de la cinética de enzimas que reduce a éstos a simples moléculas catalizadoras.

La aplicación del esquema muestra que cada transformación metabólica depende de la que le precede y de la que le sigue en su ruta metabólica por lo que las proteínas metabólicas han de estar contiguas. De hecho, todo metabolito, desde que es captado desde el agua externa hasta que es liberado hacia el agua externa, está siempre bajo el gobierno de una proteína.

En cuarto lugar. El esquema para representar cada transformación metabólica descubre que todas las proteínas enzimáticas de cada gran sector metabólico transforman todos y cada uno de sus metabolitos en la misma parte homóloga de las moléculas de éstos, con lo que la otra se mantiene inalterada (un carboxilo en el sector de los aminoácidos alifáticos, un coenzima A en el sector de los ácidos grasos y un fosforilo en el de los azúcares). Este hecho permite una interpretación del despliegue filogenético del metabolismo celular.

En quinto lugar. Una consecuencia esencial del modelo de célula propuesto es que permite ofrecer una interpretación (basada en los datos experimentales de la regulación del metabolismo celular) de cómo en la célula con metabolismo puede surgir la unidad celular; esto es, de cómo la actividad asociativa del conjunto de las proteínas permite que se establezca la experiencia celular, capaz de tomar noticia del contraste entre el resultado real obtenido en la acción anterior y el esperado en la presente, y de decidir, según este contraste, la intensidad de la siguiente acción. Se descubre que el ATP tiene la importante función de constituir la señal celular de dicho contraste de rendimientos.

En sexto lugar. Se consigue una primera noción del modo de irse desplegando, durante la evolución de la primera célula, el metabolismo de los aminoácidos alifáticos, hasta culminar en el ciclo del cítrico; se interpreta la síntesis y demolición de los ácidos grasos como reserva metabólica al servicio de dicho ciclo del cítrico; y se explica el metabolismo de los azúcares, a partir del de los aminoácidos, y como básico de la diferenciación del siguiente gran tipo de célula, la célula autótrofa.

El estudio de la célula con metabolismo muestra la capacidad interpretativa del modelo de la célula propuesto en el Volumen I de la Parte Segunda, dedicado a la naturaleza de toda célula, para explicar de un modo unitario los datos del metabolismo celular desde un punto de vista nuevo que da coherencia a la gran cantidad de datos empíricos y experimentales de la bioquímica.

Faustino Cordón, 1990 (Extracto de la presentación pública de la Parte Segunda del Tratado evolucionista de biología).

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