Η σημασία της Χημείας στην ανάπτυξη των Βιοεπιστημών Εμμ. Γ Η σημασία της Χημείας στην ανάπτυξη των Βιοεπιστημών Εμμ. Γ. Φραγκούλης Τομέας Βιοχημείας-Μοριακής Βιολογίας Αθήνα 13-5-2011

Η ουσιαστική ένταξη των Βιοεπιστημών στις Θετικές Επιστήμες στην ουσία άρχισε όταν διαπιστώθηκε ότι στη ζωντανή ύλη ισχύουν οι ίδιοι κανόνες της Φυσικής και της Χημείας που ισχύουν στην ανόργανη ύλη. Η διαπίστωση δεν ήλθε ούτε γρήγορα ούτε εύκολα κατά τη μακροχρόνιο πορεία της ανθρώπινης διανόησης

Για πάρα πολλά χρόνια οι οπαδοί της «αβίου γενέσεως» υποστηρίζουν ότι οι Νόμοι της Χημείας και της Φυσικής δεν ισχύουν στην ζωντανή ύλη. Οι βιοχημικές αντιδράσεις είναι κάτι άγνωστο γι’ αυτούς και με ζήλο υποστηρίζουν ότι κάποιες απροσδιόριστες δυνάμεις (θεϊκές) είναι εκείνες που κατευθύνουν τα πάντα στους ζωντανούς οργανισμούς. Ακόμη και μετά τα πειράματα του Φραγκίσκου Ρέντι, τον 17ο αιώνα, που έδειξαν ότι ζωή δε μπορεί να δημιουργηθεί από το πουθενά, μεγάλοι επιστήμονες της εποχής όπως ο Ολλανδός Λέβενχουκ και ο Γάλλος Μπυφόν, εξακολουθούν να υποστηρίζουν με δύναμη την ύπαρξη των «ειδικών δυνάμεων» που κατευθύνουν τη ζωή.

Ο Γκαίτε περιγράφει στο Φάουστ μια σκηνή στην οποία ο Βάγκνερ, ο βοηθός του Φάουστ φτιάχνει αναμειγνύοντας διαφορά υλικά και χρησιμοποιώντας θεϊκές δυνάμεις σε ένα γυάλινο άβακα, ένα ανθρωπάκι που ζούσε.

Το 1828 ο Wohler δείχνει για πρώτη φορά ότι μια ουσία βιολογικής προέλευσης όπως η ουρία μπορεί να συντεθεί στο εργαστήριο από Κυανιούχο Αμμώνιο Ο ενθουσιασμός του Wohler φαίνεται ανάγλυφα σε μια πρόταση σε ένα γράμμα που έγραφε στη φίλη του «Πρέπει να σου πω ότι μπορώ να παρασκευάσω ουρία χωρίς να χρειάζομαι ούτε νεφρό ούτε ζώο ούτε άνθρωπο» Παρόλα αυτά όμως, οι βιταλιστές επιμένουν ότι μπορεί να συντίθενται οργανικές ουσίες από ανόργανες, όμως για να επιτελεσθεί αλυσίδα αντιδράσεων στο κύτταρο απαιτείται η παρέμβαση των ζωντανών δυνάμεων.

Το 1860 η Γαλλική Ακαδημία προκηρύσσει διεθνή διαγωνισμό προκειμένου να δοθεί ξεκάθαρη απάντηση στο πρόβλημα της «Αβίου γενέσεως» Στο διαγωνισμό λαμβάνει μέρος αποφασισμένος να διεκδικήσει το βραβείο, ένας νέος χημικός με όνομα Λουί Παστέρ, ο οποίος είχε αποκτήσει διεθνή φήμη με τις πειραματικές προσεγγίσεις που έδειχναν ότι η ζύμωση οφειλόταν στο περιεχόμενο που είχαν ζωντανοί μικροοργανισμοί

Ο Παστέρ σχεδίασε μια πειραματική διαδικασία σε τρία σταδία Στάδιο Πρώτο: Απέδειξε ότι μικροοργανισμοί υπάρχουν στον ελεύθερο αέρα όπως είχε υποθέσει ο Λέβενχουκ Στάδιο Δεύτερο: Έδειξε ότι τα διαλύματα των οργανικών ουσιών δεν έχαναν με τον βρασμό την ικανότητα τους να συντηρούν τους μικροοργανισμούς. Αυτό σημαίνει ότι αν πράγματι υπήρχε κάποια ζωογόνος δύναμη, αυτή δεν επηρεαζόταν από την επίδραση της θερμότητας. Στάδιο Τρίτο: Εκθέτει στον ελεύθερο αέρα ένα δοχείο που περιείχε βρασμένο διάλυμα από το οποίο είχαν απομακρυνθεί με φιλτράρισμα όλοι οι μικροοργανισμοί

Τα αποτελέσματα έδειξαν κατά τρόπο αναμφισβήτητο ότι εφόσον το διάλυμα μπορούσε να διατηρηθεί σχολαστικά απαλλαγμένο από κάθε μόλυνση, ζωή δεν μπορούσε να εμφανισθεί στο δοχείο. Επομένως η αυτόματη γένεση της ζωής δεν υπήρχε. Η δημιουργία της ζωής, η δημιουργία των χημικών αντιδράσεων και γενικά του μεταβολισμού που διατηρούν τη ζωή έπρεπε να αναζητηθεί στην αντεπίδραση των χημικών μορίων και μόνο.

Κορυφαία στιγμή για τη σημασία της Χημείας στη διατύπωση της θεωρίας για τη Δημιουργία της ζωής υπήρξε το πείραμα του αμερικανού τελειοφοίτου Χημείας Stanley Miller, το 1952. Διαβίβασε σε μια γυάλινη συσκευή μίγμα υδρατμών, υδρογόνου, αμμωνίας και μεθανίου. Βομβαρδίζοντάς τα με σπινθήρα 60.000 Βολτ, δημιούργησε μια σειρά ενώσεων του άνθρακα μεγάλης σημασίας στην Βιολογία.

Σήμερα είναι ξεκάθαρο ότι το κύτταρο δεν είναι τίποτε άλλο από ένα εξαιρετικά μικρό, πλην όμως ιδιαιτέρα πολύπλοκο, εργαστήριο χημικών αντιδράσεων. Ο μεγάλος Βιοχημικός Χοφμάιστερ υπολόγισε ότι μέσα σε ένα ηπατικό κύτταρο περιλαμβάνονται κατά προσέγγιση 230 δισεκατομμύρια μόρια, εκ των οποίων τα 200 εκατομμύρια είναι πρωτεΐνες και λίπη. Ο κόσμος αυτός των μορίων βρίσκεται σε μια διαρκή κίνηση. Συνεχώς γίνονται διασπάσεις, νέες συνθέσεις, ή μεταφορές ομάδων από την μία ουσία στην άλλη.