La química no solo se restringe a los laboratorios, cada uno de los seres vivientes que habitamos este planeta somos productos de esta, en cada uno de los aspectos de nuestra vida está presente la química. Desde el proceso más simple que se desarrolla en nuestro organismo, hasta el más complejo; realmente no se podría explicar la vida en la Tierra sin las reacciones químicas. Incluso, para la existencia de un ser humano como tal, necesita de la química para que este maravilloso proceso tenga lugar, cuando fuimos concebidos, se requirió de un óvulo y un espermatozoide, pero para esta reunión tan importante de nuestra vida sucediera, se necesitó de un motor químico, que es una de las razones porque podemos decir que somos pura química.
Palabras clave: química, vida, fertilización.
Chemistry is not only restricted to laboratories, each of the creatures that inhabit this planet are products of this, in each aspect of our life, chemistry is present. From the simplest process that takes place in our body, to the most complex, we could not really explain life on Earth without chemical reactions. Even for the existence of a human being as such, needs chemistry to this wonderful process to take place, when we were conceived, it required an egg and a sperm, but for this very important meeting of our lives happen, it took of a chemical engine, which is one of the reasons why we can say that we are pure chemistry.
Keywords: chemistry, life, fertilization.
A menudo cuando escuchamos la palabra "química", sin saber porque sentimos escalofríos, nos parece una materia extremadamente difícil y la asociamos a los típicos científicos locos de bata blanca que no salen del laboratorio y que no tienen vida social etc., sin embargo estamos muy lejos de la realidad, ya que la química no solo se restringe a los laboratorios, cada uno de los seres vivientes que habitamos este planeta somos producto de la química, en cada uno de los aspectos de nuestra vida está presente la química. Desde el proceso más simple que se desarrolla en nuestro organismo, hasta el más complejo; realmente no se podría explicar la vida en la Tierra sin las reacciones químicas.
Parafraseando a un pintor, escultor matemático, hombre ilustre de nuestros tiempos y a quien admiro profundamente, Leonardo Nierman, quien dice que "somos un milagro matemático" yo le añadiría humildemente y con mucho respeto "también químico, maestro".
Desde antes que un ser humano exista como tal, se necesita de la química para que este proceso tan maravilloso se lleve a cabo. Cuando fuimos concebidos se necesitó, de un ovocito y de un espermatozoide, pero para que este encuentro tan importante de nuestra vida sucediera (créanme que no estaríamos aquí!) se necesitó de un motor químico.
La fecundación, es una carrera de resistencia ya que el espermatozoide (Una pequeña célula 60 µm) necesita recorrer una gran distancia, con múltiples obstáculos y contra reloj, debe impulsarse por sí misma a través de la mucosa cervical pasando por el útero y las trompas de Falopio hasta llegar al ovocito. En el camino se encuentra al sistema de defensa del organismo femenino que son los leucocitos, los cuales se comunican a través de "mensajeros químicos" cuando detectan que hay algún agente extraño al organismo, (para lo cual los espermatozoides califican perfectamente). Los leucocitos los fagocitan (es decir se los comen), aunado a esto solo tienen un periodo de vida limitado que es de aproximadamente 96 h. "y por si fuera poco tiene al menos 300 millones de competidores."[1]
La fuerza de impulso del espermatozoide es proporcionada por la dineina, la cual es una proteína que hidroliza moléculas del famoso adenosin-5’-trifosfato mejor conocido como “ATP”, el cual es una molécula sumamente importante para nuestro organismo, ya que es la moneda energética que convierte la energía química en energía mecánica, lo cual se traduce en el vigoroso movimiento característico de la cola que impulsa al espermatozoide en el azaroso camino le toco recorrer.[1][2]
Una célula tan pequeña podría perderse en esta inmensidad, sin embargo en muchas especies el ovocito produce moléculas químicas llamadas quimio-atractores que se difunden y atraen al mismo tiempo que activan al espermatozoide, es decir cuentan con un faro que les indica hacia donde deben dirigirse.
Durante esta feroz competencia, cientos de espermatozoides logran llegar a rodear al ovocito, sin embargo todavía deben superar diversas barreras. Se tiene la idea errónea que el primer espermatozoide en llegar al ovulo es el ganador y quien va a fecundar, contrario a esto, muchos espermatozoides deben sacrificarse por la causa común, "fecundar al ovocito".
Es muy importante hacer notar que lo anterior no es sencillo, para ello se requiere trabajo en equipo, ya que el ovulo está rodeado por una compleja red de consistencia viscosa que se encarga de protegerlo, compuesta por ácido hialurónico, el cual es un polisacárido complejo compuesto por ácido glucurónico y N-acetil-glucosamina. Por lo que se necesita de una herramienta para poder cortarla, esta es la enzima hialurasa de muchos espermatozoides. Algunos espermatozoides van liberando su carga acrosómica enzimática, que consiste básicamente en la liberación de enzimas esterasas, acrosinas (arrocina y neuroaminidasa) que rompen proteínas y glúcidos complejos, para ir dejando un camino a través de la corona radiada, el cual seguirán los otros espermatozoides.
El espermatozoide afortunado deberá tener el contenido del acrosoma intacto para que al momento de hacer contacto con la zona pelúcida, realice la reacción acrosómica y pueda penetrar a través de ella, posteriormente la fusión con la membrana del ovocito permitirá que la carga de ADN que porta la cabeza del espermatozoide pueda combinarse con la del ovocito y permitir de esta forma la formación de una nueva vida [1][2],este proceso puede durar hasta siete horas!
Una vez logrado el objetivo, se debe evitar la entrada de otros espermatozoides competidores para evitar la polispermia (entrada de varios espermatozoides al ovocito). Como se logra esto, en cuestión de milisegundos la membrana plasmática del ovocito se despolariza (cambia su potencial de membrana, es decir se produce una descarga eléctrica) lo que ocasiona una entrada masiva de iones Na+, causando un bloqueo rápido y momentáneo de la permeabilidad de la membrana del ovocito. Esta despolarización desencadena la liberación intracelular de iones Ca2+ el cual, provoca el vaciado de los gránulos corticales que cuentan con numerosas enzimas que endurecen la zona pelúcida (induración) impidiendo de forma permanente la entrada de otros espermatozoides[2]
En ese momento, el material genético del espermatozoide y el del ovocito se alinean para realizar el intercambio genético. Es increíble que cuando nuestro acido desoxirribonucleico (ADN), compuesto por elementos tan simples como Carbono, Hidrogeno, Oxigeno, Nitrógeno y Fosforo, acomodados en forma helicoidal, se forma, es justo en ese momento cuando nuestro futuro se ha escrito, nuestro sexo, nuestra apariencia, nuestras enfermedades, etc.
Comenzando de esta manera el milagro de la vida… con ayuda de la química, claro está.
1. Tortora G., Derrickson B. Principios de Anatomía y Fisiología. 11ª edición, México Editorial Medica Panamericana. 2006. Pp1113, 1114 <<
2. Gilbert Biología del Desarrollo 7ª. Edición, Capítulo 7, España Editorial Médica Panamericana, 2005. Pp195-323.<<
[a] Profesor-Investigador de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo <<
[b] Estudiante de Veterinaria, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México <<