Le molecole in azione

Le molecole rappresentano il punto di partenza per interpretare le proprietà della materia e per comprendere l’intima essenza dei fenomeni che avvengono attorno a noi ed in noi. Ad esempio, per capire come realmente avviene il processo fotosintetico naturale (Fig. 5), cioè il fenomeno che permette ad un albero di utilizzare la luce solare per produrre fiori e frutti, bisogna scendere giù nel piccolo, come in una zoomata, dall’albero (dimensioni dell’ordine del metro) alle foglie (centimetri), alle cellule (centesimi di millimetro), ai cloroplasti (millesimi di millimetro), ai grani (decimillesimi di millimetro), fino ad arrivare alle molecole che, come abbiamo visto, hanno dimensioni dell’ordine del milionesimo di millimetro, cioè del nanometro.

Nelle piante ci sono aggregati formati da un certo numero di molecole, opportunamente assemblate ed integrate tanto da costituire dei veri e propri congegni di dimensioni nanometriche. Il processo di conversione dell’energia solare in energia chimica viene compiuto da questi congegni (chiamati centri di reazione) che sono capaci di utilizzare l’energia della luce solare per provocare una reazione chimica chiamata trasferimento di carica. A questa reazione ne fanno seguito molte altre che coinvolgono altri congegni e altre macchine molecolari e che, alla fine, producono le molecole profumate e nutrienti che costituiscono i fiori ed i frutti.

L’invisibile mondo delle molecole riempie anche il nostro corpo. Nelle nostre mani e nelle nostre braccia legioni di piccoli motori molecolari ci permettono di afferrare gli oggetti, di voltare le pagine di un libro e di compiere una miriade di altri movimenti. Nei nostri occhi, la luce causa modificazioni strutturali in certe molecole che così lanciano segnali al cervello; l’elaborazione di questi segnali, compiuta da eserciti di messaggeri ed interruttori molecolari, ci permette di riconoscere le parole che stiamo leggendo e di coglierne il significato. Nel frattempo, senza che neppure ce ne accorgiamo, le invisibili molecole di ossigeno che sono contenute nell’aria vengono catturate una ad una nei polmoni e trasportate, in tutte le parti del corpo che ne hanno bisogno, da altre molecole più grandi, capaci di ospitarle, che sono nel sangue degli alveoli.

Tutto quello che siamo e che facciamo, insomma, è dovuto all’azione di un numero sterminato di molecole, organizzate in congegni e macchine molecolari che non riusciamo a vedere singolarmente in azione, ma che lavorano con grande efficienza, alta velocità e incredibile precisione (Goodsell 2009).