No te líe

Carlos Joaquín Fuentes González »

Bueno… pues hablemos un poco de Química.

Sí, en el entorno de los químicos y de los que aspiramos a serlo seguramente es una propuesta muy trivial, pero, afortunadamente y por motivos varios no somos los únicos habitantes del planeta, somos muchos más. Está claro que de humanos no tantos como partículas elementales hay en un mol de sustancia pero probablemente de seres vivos sí seamos unos cuantos más. Interactuamos constantemente con un entorno rebosante de materia, ajeno por completo a primas de riesgos, leyes volátiles que van y vienen. Un entorno que considera sus propias transformaciones milenarias y seguro de una lógica que ni tan siquiera necesita entender, evoluciona y se reinventa desde la sencillez de tantos procesos como por ejemplo el que brevemente comentaremos hoy.

En tiempos en que se habla de tantísimas cosas novedosas como por ejemplo la antimateria, por cierto y haciendo un breve paréntesis en la misma, me pregunto, si los químicos estudiamos la materia, transformaciones, etc… ¿los que estudien la antimateria que serán?, ¿“antiquimicos”?; es tal vez un término largo de escribir y me atrevería a decir poco original…, tal vez sean “el silencio”… que lo responderá todo. ¿Quién sabe? ¿Cuántos no se habrán hecho la misma pregunta? Sí, son tiempos de nuevas incógnitas, pero acaso no lo han sido antes?

Esto no es nada nuevo, nos pasamos la vida preguntándonos cosas, de todo!, a veces hasta sin querer. Mientras tanto la tierra sigue girando, se traslada, la Vía láctea continúa su camino y más allá… bueno más allá los cosmólogos tal vez nos lo explicarían mejor…

¿Y más acá? El agua sigue su ciclo, los vientos, los movimientos tectónicos, las rocas se erosionan, el ancho mar continúa su viaje hacia sí mismo descansando sobre un fondo marino tanto o más complejo que mucho de lo que nuestros ojos pueden llegar a observar, mundos microscópicos se solapan los unos con los otros y todo ello ocurre en este instante una y otra vez acompañados de gradientes diversos de velocidades y el inexorable tiempo.

Pues bien, también en este instante hablaré brevemente de un fenómeno que también está ocurriendo, que tiene que ver con la materia, (quien sabe si también con la antimateria), que tiene que ver con la Química y sus procesos, algo que en otro tiempo tal vez para algunos resultaba ser una incógnita tan fascinante como las de la actualidad.

Imaginemos que este texto lo leen varios lectores de diferentes características y generaciones, probablemente casi todos habrán visto un fruto madurar, un bosque verde hacerse ocre y también alguna vez un manto de hojas secas removido por el viento. Y si alguno de esos supuestos lectores no lo ha experimentado le invito a que lo haga. Sí, es así, las hojas cambian de color, se secan, caen, los frutos maduran, etc…, eso ocurre desde mucho antes de que se hablara de economía y Facebook, y esperemos que siga ocurriendo mucho después de que se deje de hablar de ello. El hecho es que el estudio de las ciencias es capaz de envolver la caída de las hojas en un sinfín de ecuaciones y leyes gravitatorias, complejas observaciones, descripciones, demostraciones etc… Dentro de todo este cóctel hay también agentes químicos, fundamentos, razonamientos y unos de los agentes químicos más importantes son las fitohormonas, especialmente el etileno. Este compuesto nos acompañará hasta el final del texto, de hecho ya está presente desde el inicio… La materia se transforma y también las palabras amigo mío, no te líe el título de este documento, aunque si somos puristas una vez hecha la transformación habríamos de hacer saltar la tilde a un nivel energético de número cuántico n infinito…

Etileno

El etileno (entrando ya en materia) es un compuesto orgánico que encontramos de forma natural en las plantas. Es de gran importancia en la industria química, a modo de curiosidad es uno de los más utilizados si no el que más y difiere del resto de las fitohormonas en hallarse en estado gaseoso, siendo a la vez incoloro, inflamable y más soluble en agua que el aire.

Químicamente hablando lo forman dos átomos de carbono (C) unidos entre sí mediante un doble enlace y dos átomos de hidrógeno (H) unidos a cada C por enlace simple. La alta densidad electrónica en este doble enlace le hace muy reactivo y útil en diversas aplicaciones.

El ángulo entre los dos enlaces carbono-hidrógeno se aproxima mucho a 120^o (117^o), lo cual se justifica con una hibridación sp2 permitiendo una geometría que le brinda estabilidad a la molécula permitiendo una mínima repulsión entre los átomos de H. Su masa molecular es de 28,05 g/mol.

En cuanto a su punto de ebullición ronda los –104 ^oC (169,5 K) y el de fusión -169 ^oC (104K). Una molécula simple y activa muy presente en nuestro entorno.

Sus funciones en las plantas son muy diversas, muy relacionadas con el estrés en las mismas:

• Promueve la maduración y senescencia (tipo de muerte celular programada) de los frutos
• Abscisión (separación) de hojas, frutos, pétalos de flores.
• Caída de hojas.
• Germinación de semillas
• Formación de flores en algunas especies
• Etc.

Fue aproximadamente en los años 60s cuando se empezó a aceptar como una hormona vegetal aunque ya en el antiguo Egipto y China se conocieron sus bondades con diversas aplicaciones, especialmente acelerando la maduración de frutos. Y no deberíamos dejar de mencionar a Dimitri Neljubow de quien cuentan los libros demostró en 1901 ciertas propiedades químicas del compuesto.

El proceso químico de su formación implica cierta complejidad, no obstante es producido esencialmente por todas las partes vivas de las plantas superiores, y la tasa varía con el órgano y tejido específicos, su estado de crecimiento y desarrollo, variando las tasas de síntesis desde rangosos muy bajos (0.04-0.05 µl/kg-hr) a extremadamente elevadas (3,400 µl/kg-hr) en determinadas flores de algunas orquídeas. Mayoritariamente lo solemos encontrar en bajas concentraciones, siendo suficiente así para que desarrolle su acción específica.

El etileno está siendo producido continuamente por las células vegetales, a diferencia de otras fitohormonas, el etileno gaseoso se difunde fácilmente fuera de la planta. Esta emanación pasiva del etileno fuera de la planta es la principal forma de eliminar la hormona evitando así su acumulación.

Cabe mencionar que la mayor parte del etileno producido por el hombre se obtiene partiendo de hidrocarburos de refinería (etano, propano, nafta y gasóleo, principalmente), así como otros mecanismos en laboratorios químicos.

Volviendo a las plantas que nos ocupan se observó que habían frutas que no se podía almacenar juntas pues maduraban más rápido de lo habitual, ésta maduración la define la acción del etileno y llamamos a éstos frutos climatéricos, un ejemplo es el tomate, la manzana, el plátano entre otros. El aumento de síntesis de etileno provoca diferentes consecuencias como el cambio de color pues se favorece la síntesis de carotenoides a la vez que se degradan las clorofilas, elementos que favorecen la aparición de unos colores u otros. También cambia el sabor del fruto pues se degrada el almidón y aumenta la síntesis de azucares, así como un cambio en la consistencia debido a la degradación de las paredes celulares influido esto por la acción del etileno.

¿Y qué hay de la caída de las hojas? Pues sí, es el etileno uno de los protagonistas, si no el principal, pues es esta degradación de paredes celulares una de las principales causas. Células ubicadas en zonas estratégicas de la planta pierden su pared celular por acción del etileno favoreciendo el desprendimiento de la estructura. Los árboles que pierden las hojas en otoño experimentan un cambio en la sensibilidad a esta fitohormona. Durante el resto del año otras moléculas contrarrestan este efecto (auxinas), pero cuando llega el otoño disminuye la síntesis de auxina en las hojas quedando éstas a merced del etileno el cual provocará su caída. Hemos de tener en cuenta la gran cantidad de señales y actividad metabólica que es capaz de desarrollar la planta en su interacción con el entorno manifestando la inmensa variedad de formas y colores que nos brinda el mundo vegetal, todo ello monitorizado por agentes químicos que interactúan entre sí.

Cualquier planta, sea joven o vieja, si se expone a elevadas cantidades de etileno pierde hojas. Los mecanismos de acción del etileno son motivo de estudio y se conocen muy bien a pesar de su complejidad. Como podemos ver en este esquema la presencia de Oxígeno es esencial para su síntesis, precedida a su vez de otras moléculas orgánicas. Teniendo en cuenta esto podemos entender que para la conservación de frutos climatéricos interesen atmósferas que carezcan de oxígeno.

Se han encontrado también inhibidores del etileno, curiosamente la conocida Aspirina es uno de ellos.

Multitud de artículos específicos se pueden encontrar en diferentes medios para ahondar en el conocimiento de este compuesto tan fascinante y simple a la vez. No deja de ser interesante observar cómo fenómenos tan cotidianos están envueltos por tantísimas transformaciones químicas capaces de provocar cambios en el espectro de absorción de la luz por parte de la materia (en este caso frutos y hojas), o dicho en palabras que suenan mucho mejor, cambios de color.

Nos puede dar la sensación de que el etileno va vinculado al deterioro o “envejecimiento” en este caso dentro del mundo vegetal, probablemente ya se habrán hecho estudios para verificar si nosotros mismos emitimos-sintetizamos etileno y de alguna manera evitarlo para ser más jóvenes sin saber a ciencia cierta si eso es lo que realmente conveniente. No cabe duda de que todos estos procesos son fundamentales para la vida en el planeta y para la existencia de la atmosfera que nos permite habitar de la manera que conocemos.

Y mientras acaba este texto el etileno continúa su actividad, ajeno a conjeturas, a cuestiones mayores o menores, a la telefonía móvil… regalándonos imágenes como la que sigue, llena de materia y a la vez de silencio.