l'Astrofilo gennaio-febbraio 2023

7 ASTRO PUBLISHING alta percentuale di carbonio una drammatica localizzazione di un ele- mento rispetto alle abbondanze na- turali nel materiale non biologico che costituisce la superficie del pia- neta che chiamiamo casa). Il termine “organico” non significa “biologico”, ma “biologico”, nella nostra attuale comprensione di come la vita evolve e funziona, si- gnifica necessariamente “organico”. La logica chimica del significativo contenuto di carbonio in noi stessi si applica qui sulla Terra proprio come avrebbe fatto nell’antica storia di Marte. I legami covalenti al carbonio sono abbastanza forti da persistere in un’ampia gamma di condizioni ambientali, ma possono consentire alle molecole di fluttuare, torcersi e girare attorno a quegli stessi legami. Se combinate con atomi di ossigeno, azoto e idrogeno, le molecole orga- niche possono combaciare come un lucchetto e una chiave, sia in natura che in laboratorio, per creare deter- minati tipi di interazioni tra coppie di molecole che portano anche a geometrie persistenti nell’ambiente. Le coppie di basi C-G e A-T nel DNA sono, di gran lunga, gli esempi più famosi di questo squisito accoppia- mento di interazioni fra molecole, o interazioni intermolecolari, che pro- ducono una struttura che può persi- stere nell’acqua, congelata per mil- lenni racchiusa nell’ambra, o anche per un milione di anni nel dente di un mammut: un’età da record ripor- tata dagli scienziati del Centro di Pa- leogenetica di Stoccolma nel 2021. In termini di sviluppo della vita sulla Q uesto video, girato da Perseve- rance, mostra parte del terreno che il rover ha dovuto affrontare du- rante il suo viaggio verso il delta del cratere Jezero nell’aprile 2022. [NASA/JPL-Caltech] Terra, la forza dei legami di carbonio nelle piccole molecole organiche non è priva di un certo costo. In biologia, questo costo si presenta sotto forma di energia necessaria per rompere e creare questi legami per formare altre molecole più varie o più com- plesse. La soluzione della Natura è stata duplice. Per risolvere parte del- la biosintesi di molecole organiche complesse, la Natura si affida all’atti- vità catalitica di alcune proteine, che contengono all’interno della loro complessa struttura ripiegata siti in grado di legare una o più molecole, in modo tale da abbassare la quan- tità di energia necessaria per ese- guire una certa reazione chimica. Proprio come un falegname si affida a una morsa per tenere il legno in posizione o un chirurgo si affida agli assistenti per gestire gli strumenti durante una procedura, le proteine possono legare e vincolare le mole- cole in modo tale che una reazione chimica selezionata diventi possibile con probabilità molto maggiore ed energia molto minore di quanto fa- rebbe se quelle stesse molecole stes- sero semplicemente fluttuando libe- re in una beuta da laboratorio o in qualche pozza d’acqua primordiale. Per risolvere il complesso problema della combinazione di piccole mole- cole, come gli amminoacidi, in mole- cole più grandi, come le proteine, la Natura ha invece scelto di rinunciare a creare lunghe catene di forti lega- mi carbonio-carbonio e si affida in- vece al collegamento di amminoacidi e acidi nucleici utilizzando più legami reattivi, ma ancora stabili, che com- portano la rimozione di una moleco-