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MERAVIGLIOSA PROGETTAZIONE DEGLI ORGANISMI VIVENTI

Ultimo Aggiornamento: 12/10/2021 16:14
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28/04/2014 18:57
 
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I globuli rossi sono delle cellule fondamentali per la vita nei vertebrati senza di essi non ci può essere vita perchè veicolano l'emoglobina la molecola che capta l'ossigeno dai polmoni e lo trasporta a tutte le cellule dell'organismo attraverso il circolo sanguigno. Senza ossigeno non ci può essere vita complessa e quindi la vita è legata strettamente a queste cellule del sangue. Ma come si formano e qual'è la loro struttura?


Tutto inizia a livello renale dove la carenza di ossigeno stimola un sensore che è in altri termini un recettore di membrana sensibile alla carenza di ossigeno: Il recettore ,in caso di ipossia lancia segnali alla cellula renale inducendola a secernere l'eritropoietina, un polipeptide che viene messo in circolo ,arriva al midollo osseo dove trova le cellule emopoietiche e in particolare gli eritroblasti immaturi che sono destinati a produrre i globuli rossi. Ciò induce l'eritroblasto a dividersi e a produrre in grandi quantità la molecola fondamentale del globulo rosso, l'emoglobina. L'eritroblasto ,dividendosi si trasforma progressivamente ,perde il nucleo e gli altri organelli tipici della cellula e produce sempre di più l'emoglobina diventando eritrocita maturo che passa in circolo. 'eritrocita maturo è una cellula che contiene al suo interno per il 70% solo emoglobina ,ha forma biconcava e ciò allo scopo di ampliare la sua superficie aumentando cosi di molto il suo contatto con l'ossigeno che ha cosi maggiori possibilità di legarsi all'emoglobina. Per assumere questa forma il globulo rosso possiede nella sua membrana altre proteine che si legano ai microfilamenti fissando l'emoglobina ad essi ;ci sono altre proteine di membrana che rendono flessibile la membrana in modo che possa deformarsi per passare nei capillari più piccoli e stretti. Tutto questo processo è una meraviglia di programmazione e di irriducibile complessità. Il globulo rosso è proprio programmato per fare l'unico compito che gli è affidato, trasportare l'ossigeno. La prossima volta descriveremo la molecola del trasporto dell'ossigeno: l'emoglobina.


globuli-rossi-alti 640x480Come gia' dissi nella prima parte del mio scritto i globuli rossi sono il contenitore di una molecola altamente specifica per la captazione dell'ossigeno, l'emoglobina. L'emoglobina a sua volta è formata dall'eme ,parte non proteica e dalla globina ,la parte proteica. Consideriamo per ora solo l'eme; essa è la molecola contenente un atomo di ferro legato a 4 atomi di azoto ;si chiama anche protoporfirina IX ,ha una forte affinità per l'ossigeno ed è il prodotto finale di una serie di reazioni chimiche .Si parte dall'aminoacido glicina che si combina col succinil coenzima A formando ac.deltaaminolevolunico ;questa reazione è catalizzata da un enzima molto importante chiamato ALA sintetasi ed è un enzima che è sensibile ad un feedback positivo e negativo nel senso che diminuisce la sua attività quando c'è troppo eme in giro per la cellula e aumenta la sua attività se c'è un eccesso di ferro nella cellula .Questo enzima sembra' intelligente 'nel senso che si modifica e cambia la sua attività a seconda della necessità della cellula. In realtà credo che non è lui ad essere intelligente ma Colui che l'ha creato in questo modo. .

Poi si ha una serie di altri sette enzimi , che attraverso composti intermedi arrivano alla formazione della protoporfirina IX. Questi enzimi sono molto conservati tra le varie specie e questo indica che sono essenziali per la vita. In mancanza di uno solodi essi si accumulano i prodotti intermedi a monte che sono tossici e portano alle cosi dette porfirie ereditarie con sintomi molto gravi cutanei, nervosi e addominali oltre che ad anemia eritroblastica. Parrebbe un gioco da ragazzi fare otto passaggi intermedi tra sostanze chimiche ma non è cosi: senza gli enzimi questi passaggi intermedi non possono avvenire o comunque avvengono in periodi lunghissimi incompatibili con la vita. Gli enzimi sono però proteine e funzionano solo se hanno la giusta sequenza aminoacidica. E' estremamente difficile ,praticamente impossibile che possa sorgere un solo enzima attraverso mutazioni casuali del DNA. In questo caso per creare l'eme ce ne vogliono ben otto. Senza di essi l'eme non si può creare. L'eme è una molecola di grande importanza ed è presente nell'emoglobina ,nella mioglobina dei muscoli e nei citocromi trasportatori di ossigeno. Ma non è finita qui ;infatti i globuli rossi hanno una vita di 120 giorni dopo invecchiano, si deteriorano e vengono distrutti da speciali cellule che fanno parte del sistema reticolo-endoteliale presente nella milza e nel fegato ;la componente globinica viene degradata ad aminoacidi e l'eme non può sopravvivere integro ed isolato dalla globina perchè per la sua affinità per l'ossigeno è molto tossico per le cellule. Allora è presente un altro enzima che lo degrada a biliverdina ed infine un altro enzima lo degrada a bilirubina ,il pigmento biliare del fegato che viene eliminato attraverso la bile nell'intestino. .Nel prossimo scritto parlerò della parte proteica dell'emoglobina , la globina.

Oltre all'emoglobina normale dell'adulto esistono altri tipi di emoglobine e in particolare quella fetale,formata da due catene alfa e due catene gamma al posto di quelle beta.Questo tipo di emoglobina possiede una maggiore affinità e ciò è in armonia con il fatto che il feto ha maggior bisogno di ossigeno per il suo metabolismo e il suo maggior accrescimento e per il fatto che gli scambi respiratori avvengono attraverso la placenta.Dall'inizio della vita extrauterina questo tipo di emoglobina viene sostituita con quella definitiva dell'adulto.UN'altra caratteristica dell'emoglobina è quella di essere cooperativa,in altri termini una volta che una delle quattro subunità si combina coll'ossigeno ,l'affinità con questo gas cresce notevolmente nelle altre tre subunità e ciò dipende da come è strutturata l'emoglobina nel suo complesso.Gli studiosi ritengono che sia l'emoglobina beta che quella gamma ,sia gli altri tipi che esistono si siano formati a partire da quella alfa per duplicazione genica nel corso dell'evoluzione e quindi tutte le emoglobine derivano da una molecola ancestrale,che solo in un secondo tempo si sarebbe unita alle altre aumentando l'affinità coll'ossigeno.Questo potrebbe anche essere accaduto anche se nulla è veramente dimostrato ma il problema ,soprattutto per il darwinismo è sempre il solito:come si è potuta formare per caso la prima molecola ,quella alfa.Ci sono troppi elementi strutturali interdipendenti ,la combinazione coll'ossigeno reversibile ,la maggiore o minore affinità con questo gas a secondo della situazione ambientale,la combinazione dell'eme col ferro bivalente e mantenerlo bivalente ;coll'eme isolato infatti il ferro diventa subito trivalente e non si può più combinare coll'ossigeno.Per avere tutte queste proprietà la molecola proteica deve avere una composizione precisa degli aminoacidi ,una conformazione secondaria ad alfa elica ,ed esattamente sette alfa eliche e una conformazione terziaria precisa e specifica di tipo globulare con una tasca centrale circondata da aminoacidi idrofobi tutti messi attorno all'eme.Senza questa struttura non può esistere la funzionalità emoglobinica,ed infatti esistono numerose malattie genetiche che sono determinate da mutazioni o delezioni di parte dei geni che codificano per la molecola,come le talassiemie ,le più frequenti malattie genetiche,le anemie falciformi causate da mutazioni puntiformi che sostituiscono aminoacidi con altri in punti cruciali della molecola.Per tutte queste mutazioni i globuli rossi diventano molto fragili e vengono distrutti precocemente oppure nell'anemia falciforme essi assumono una forma a falce che occludono facilmente i capillari.In conclusione di questo discorso esiste una struttura funzionale integrata tra globuli rossi,eme e proteina globulinica.Senza i globuli rossi che la contengono l'emoglobina non può fare niente e l'eme senza la globina è tossico per le cellule e diventa subito incapace di legare l'ossigeno.Questa struttura altamente integrata è indice evidente di progetto e non si è potuta formare a caso attraverso tentativi ed errori.Se c'è un progetto è evidente che esiste un progettista.A questo punto mi si permetta di andare oltre la scienza e di parlare con la fede cristiana e la ragione filodofica.Io credo che questo progettista ,che ha fatto le meraviglie della vita sia Dio,il Dio biblico ,il Dio di Gesù e permettetemi ,dopo sessan'anni di studi appassionati delle strutture viventi di esprimere una lode e un ringraziamento perenne a Colui che ha fatto tutte queste meraviglie.L'universo è pieno della Sua gloria.Ho fatto questa divagazione non strettamente 'scientifica' ma chi l'ha detto che la scienza deve essere solo materialistica e rendere anch'essa lode a Colui che è ?




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