Aristotelesen biologia

Metabolismoa zelulan gertatzen diren erreakzio eta prozesu fisiko-kimikoen multzoa da. Elkarren artean erlazionatuta dauden prozesu hauek biziaren oinarri dira maila molekularrean, eta zelulen hainbat ekintza ahalbideratzen dituzte, hala nola, zelularen hazkuntza, ugalketa, egituren mantenua, kitzikapenei erantzuna eta abar.

Metabolismoa bi prozesu konjokatutan banatzen da: katabolismoa eta anabolismoa. Erreakzio katabolikoek energia askatzen dute; glukolisia adibidez, glukosa bezalako konposatuen degradazio prozesu bat da, eta honen emaitza bere lotura kimikoetan metatutako energiaren askapena da. Erreakzio anabolikoek aldiz, energia erabiltzen dute lotura kimikoak sortu eta zelulen osagaiak egiteko, proteinak eta azido nukleikoak esate baterako. Katabolismoak eta anabolismoak elkarren menpekotasuna dute, eta bien artean metabolismoa osatzen dute.

Metabolismoko erreakzio kimikoak zehazki antolatuta daude, zelularen baliabideak behar bezala erabili eta xahuketa saihesteko. Erreakzioek, bide metabolikoak jarraitzen dituzte, eta berauetan konposatu kimiko bat (substratua) eraldatu egiten da beste bat emanez (produktua); azken hau beste erreakzio bateko substratua izango da, eta honela, erreakzio sekuentzia bat gertatuko da, non entzima desberdinek parte hartuko duten (normalean entzima bat erreakzio bakoitzeko). Entzimak ezinbestekoak dira metabolismoan, erreakzio fisiko kimikoak azkartzen baitituzte, berez gertatzeko zailak diren erreakzio termodinamikoak erraztuz. Entzimek, bide metabolikoen erregulatzaile bezala ere jokatzen dute, zelularen beharrizan eta inguruaren arabera edo beste zelulen seinaleen arabera beren funtzionatzeko gaitasuna aldatuz, eta ondorioz bide metabolikoaren aktibitate guztia aldatuz.

Organismo baten metabolismoak erabakitzen du zein sustantzia izan daitezkeen beretzat elikagarriak eta zein aldiz toxikoak. Adibidez, zenbait prokariotok hidrogeno sulfuroa elikagai bezala erabil dezakete, baina gas hau pozoitsua da animalientzat. Metabolismoaren abiadurak, organismo batek behar duen elikagai kopuruan ere eragina du.

Metabolismoaren ezaugarrietako bat honakoa da: Espezie oso desberdinen artean, oinarrizko bide metabolikoak oso antzekoak izatea. Adibidez, Krebs zikloa bezala ezaguna den bide metabolikoaren pauso kimikoen sekuentzia, unibertsala da Escherichia coli bezalako bakterio zelulabakar eta elefantea bezalako organismo zelulaniztunentzat. Ziur aski hain zelula mota desberdinek bide metaboliko bera erabiltzea, bidearen efizientzia handiari, eta eboluzioan izandako agerpen goiztiarrari zor zaie.

Gorputzak etengabe galtzen du beroa. Elikagaiak bihotzera iritsi eta odol berrian bilakatzen dira, metabolismoaren bitartean “sua” askatzen duena, zeinak odolaren tenperatura igotzen duen. Honek aldi berean bihotzaren tenperatura areagotzen du, biriken bolumena handituz, eta era berean ahoko airearen fluxua areagotuz. Ahotik sartzen den aire hotzak bihotzaren tenperatura gutxitzen du, biriken bolumen jaitsiz eta tenperatura berriro normaltasunera itzuliz. Baina mekanismo honek soilik airea erreferentzia tenperatura baina hotzagoa dagoenean gertatzen da. Airea beroago badago atzeraelikadura prozesu batean sartzen da gorputza. Sistemak, deskribatzen den moduan, tenperaturan gorabeherak biguntzen ditu.

Aristotelesen deskribapen hau “sartu/irten mugimenduen modelo zentralizatua” deitua izan da. Munduan gertatzen diren aldaketek animalien jokabide egoki bat sortzen dutela azaltzen ahalegindu zen. Sistemak honela funtzionatzen du: animalien zentzuen organoa aldatu egiten da objektu bat detektatzean. Honek hautemate aldaketa bat eragiten du animalien sentsazio oinarrian, Aristotelesek bihotza zela uste zuena, ez orain bezala burmuina dela uste dela. Honek, aldi berean, aldaketa bat eragiten du bihotzaren tenperaturan, zeinak inpultsu mekaniko bat eragiten duen gorputzeko atal ezberdinak mugitzeko. Bada, beraz, kausala den kate bat, zeinak, informazio transmititzen duen organo sentsorial batetik erabakiak hartzeko gai den organo batera, eta ondoren organo motore batera. Ikus dezakegu, beraz, modelo hau informazioaren prozesamenduaren inguruko ikuskera modernoaren antzekoa dela.

Aristoteles ahalegindu zen azaltzen nola transmititzen diren gurasoen ezaugarriak umeei, inguruaren eraginari loturik. Sistemak honela funtzionatzen du: arraren semenak eta emearen hilekoak euren ezaugarriak kodetzen dituen mugimenduak dituzte. Modeloa partzialki asimetriko da, soilik arraren mugimenduak definitzen duelako espeziearen forma edo eidos-a; bai arra eta bai emearen mugimenduek beste ezaugarri batzuk definitzen dituzten bitartean, ala nola begien kolorea edo sudurraren itsura. Aristotelesen teoriak simetria puntu bat ere badu. Izan ere, semenaren mugimenduek gizontasuna daramate, hilekoak emakumetasuna daramaten bitartean. Semena hilekoa dominatzeko nahikoa bero badago, umea arra izango da, baina ez badago nahikoa bero, umea emea izango da.

Aristotelesen enbriogenesi modeloak, jasotako guraso ezaugarriek enbrioiaren formazioan eta garapenean duten eragina azaltzen ahalegintzen da. Sistemak honela funtzionatzen du: lehenik arraren semenak emearen hilekoarekin bat egiten du. Honek enbrioia sortzen du, gero pneuma garatzen da, zeinak bihotza agerrarazten duen; hau ezinbestekoa izanik, bihotzak gainontzeko organoak elikatzen baititu. Aristotelesek atzeman zuen bihotza dela aktibo ikusten den lehen organoa oilo arrautza batean. Pneuma horren bitartez gainontzeko organoak ere garatzen dira.