Conferenza Casciana Terme (PI) 15/05/10
Paolo Manzelli e Maria Grazia Costa , Laboratorio Ricerca Educativa Universita’ di Firenze.
E’ del tutto evidente che “Non c’e’ Vita senza Acqua” (1) .Per capirlo e’ importante notare che le molecole di acqua si comportano in modo differente da altre simili di piccole dimensioni : infatti l’ H2O ha una notevole capacità di trasporto del calore, il solido è meno denso del liquido cosi’ che il ghiaccio galleggia sull’ acqua, quest’ultima ha una tensione superficiale insolitamente elevata, ed un alto potere solvente, un elevato punto di ebollizione, inoltre l’ H2O si scinde parzialmente in H+ ed OH – generando sia acidi che basi … ecc… Tutte queste proprietà sono decisive perché l’ H2O possa svolgere il suo ruolo essenziale per lo sviluppo della vita, malgrado cio’ il comportamento dell’acqua nella sua relazione con la vita non è facilmente compreso ed è ancora oggi oggetto di dibattito. (2)
Le straordinarie proprieta’ dell’ H2O in gran misura dipendono dal “Legame a Ponte di Idrogeno” (“LI”) che aggrega le molecole di acqua liquida in un “sistema semi-cristallino”. Infatti “LI” genera una forma di interazione intermolecolare che e’ fortemente direzionale e strutturante, così che quando l’H2O liquida diventa ghiaccio si formano delle strutture altamente simmetriche, che nel liquido si preformano e si decompongono in un andamento dinamico che varia con la temperatura e la pressione . (3)
Il “Legame a Ponte di Idrogeno” tra le Molecole di H2O , e’ stato studiato fin dal 1920 ma ancora non e stata compresa la natura di tale attrazione molecolare che si osserva tutte le volte che un atomo di Idrogeno (H) forma molecole con atomi che attraggono elettroni (elettronegativi) come l’ Azoto (N) , l’ Ossigeno (O ) lo Zolfo (S) ed il Fluoro (F) .Nel caso dell’ acqua si e’ tentata una spiegazione attribuendo la forza direzionale del “LI” alla risonanza di interazione tra i dipoli indotti, ma tale spiegazione non e’ generalizzabile e non spiega a sufficienza la forza e la direzionalita’ in tutte le forme di “LI”, la cui interazione varia in un intervallo che comprende forze deboli ed elastiche e forze direzionali intra- ed inter-molecolari, non facilmente scindibili. Tale variazione delle forze dei “Legami a Ponte di Idrogeno” mediamente tra 4-120 kJ mol-1non trova una evidente relazione con la struttura elettronica delle molecole coinvolte . (4)
La mancanza di una generale comprensione dei fattori che determinano le proprietà dei vari “LI “ e’ sostanzialmente conseguenza della difficolta’ di trattare la interazione tra nuclei ed elettroni. Infatti avendo l’Idrogeno un solo elettrone e’ possibile che il suo nucleo (Protone) resti parzialmente scoperto dalla nuvola elettronica molecolare e pertanto la forza strutturante del “LI” andrebbe trattata considerando le diverse “Affinità Protoniche” degli atomi e non solo le interazioni tra elettroni delle molecole. Ma cio’ e’ estremamente complesso, così che la scienza tradizionalmente persegue la cosi detta approssimazione di Born -Hoppenheimer ,che consiste nell’ ignorare l’accoppiamento tra i modi elettronici e nucleari e quindi lo scambio di energia tra di essi. Tale approssimazione ha reso impossibile capire la effettiva azione del “LI” nell’ acqua, ma anche di comprendere il “LI” agisca nella costruzione intra-molecolare di forme funzionali dei biosistemi , primo fra tutti il DNA. (5).
l DNA vive in soluzione acquosa proprio in quanto i “Legami a ponte di Idrogeno” che si formano tra le basi azotate del DNA , vengono solubilizzati e ricostruiti dinamicamente dall’ acqua; pertanto tramite tale relazione di idrolisi dell’ l’ H2O nella riproduzione del DNA, si inizia a capire lo stretto apporto che esiste tra l’ Acqua e la Vita. Il DNA, la molecola che registra la informazione genetica della vita , infatti si compone da una doppia elica anti-parallela proprio in seguito alla capacita di organizzazione specificamente direzionale dei “LI”. Il fatto che si sospetta che gli “LI” non abbiano una caratterizzazione limitata ai domini elettronici ma che la loro formazione vada a corrispondere ad interazioni a breve distanza che coinvolgono la energia nucleare dei protoni di Idrogeno, pone un serio problema di comprensione necessario per rispondere alla domanda in cosa consista la “energia di informazione ” memorizzata nelle sequenze di basi nel DNA. Infatti la Informazione genetica e’ contenuta nel DNA cosi che puo’ essere copiata ed espressa , ma di fatto attualmente conosciamo solo la forma del contenitore, ma non la sostanza del contenuto di informazione che prende forma e viene ricostruito dinamicamente all’ interno della sequenze di basi durante la costruzione e ricostruzione di “LI” intra-molecolari del DNA.
Etimologicamente “informare significa prendere forma”, pertanto la informazione non si esaurisce nella osservazione della forma la quale non svela necessariamente il contenuto di informazione. Ad es. la informazione in un computer e’ memorizzata in forma di combinazioni di sequenze binarie di onde elettromagnetiche per cui la unita fondamentale della informazione computerizzata e’ il “Bit”; in questo caso sappiamo che il contenuto della informazione corrisponde ad uno spettro di energia vibrazionale. Nel caso del DNA non sapendo che tipo di energia viene coinvolta nella strutturazione dinamica dei “LI” nell’ interazione H2O//DNA , purtroppo come conseguenza non possiamo definire a cosa corrisponda effettivamente un “Gene”.
Di fatto possiamo soltanto considerare il patrimonio genetico del DNA come una energia di informazione descritta in un nastro che contiene un messaggio, a noi ignoto ,in quanto sappiamo soltanto che l’informazione genetica si snoda sulla ripetizione alquanto monotona di quattro soli tipi di basi azotate (Nucleotidi), ma il messaggio che il nastro di supporto contiene e’ ancora ignoto e pertanto lontano dalle nostre possibilita’ di controllo. (6)
In questa condizione di un sapere limitato dal un paradigma meccanico della scienza e’ evidente che quando si modifica il DNA con le biotecnologie transgeniche, essendo ancora privi da una base teorica coerente, una gran parte della gente percepisce la condizione di rischio incontrollabile, così che si oppone ai prodotti della biotecnologie non per semplice spirito di conservazione, ma proprio per un sentimento di logica prudenza. (7)
Della necessità di approfondire le conoscenze tra l’ Acqua e la Vita non limitate alle concezioni della fisica meccanica classica o quantistica, se ne era accorto gia’ il Prof. Giorgio Piccardi (1885-1972), di cui i relatori sono stati studenti e collaboratori . (8)
Perseguendo le idee del Prof. Piccardi a piu riprese , con la collaborazione di Maria Grazia Costa, ho tentato di impostare e diffondere una nuova dimensione cognitiva per risolvere il problema generale delle relazioni tra Energia, Materia ed Informazione, che correlano l’ acqua alla vita, con modalità cognitive non piu’ condizionate dalle concezioni concettualmente limitative del paradigma meccanico della scienza .(9)
Ancora oggi sto tentando di capire, ricercando un nuovo rapporto tra arte e scienza, come la informazione espressa dal DNA non sia limitata alla copiatura della sequenza di basi, ma che sia associata ad un funzionamento del DNA, come antenna di energia di informazione, capace di regolare il processo di trascrizione della Informazione genetica. (10) , (11) . Concludendo senza approfondire tale complessa tematica, le difficoltà che ho trovate nel trattare il problema della Relazioni tra l’ Acqua e la Vita vanno attribuite alla resistenza accademica verso chi tenta di condividere la necessità di modificare idee preconcette e comunque obsolete, anche quando sono divenute storicamente impraticabili ; comunque il processo di cambiamento della conoscenze limitate al paradigma meccanico della scienza e’ in atto; pertanto anche questa conferenza potra’ essere un valido contributo alla ri-concettualizzazione della cultura necessaria per ottenere un chiarimento della importanti relazioni che correlano l’ acqua alla vita, ancor prima che le riduttive logiche meccaniche della scienza, conducano la vita ad un disastro proprio per ignoranza delle condizioni di sostenibilita’ della vita.
BIBLIO ON LINE
(1)- L’ Acqua e la Vita :: http://www.edscuola.it/archivio/lre/acqua.html
(2)- Proprieta H2O http://www.isisluino.it/acqua/acqua.htm#legame
(3) – Cristalli di Acqua http://strangepaths.com/cristalli-dacqua/2007/02/01/it/
(4)- Ricerca PRIN: http://www.ricercaitaliana.it/prin/dettaglio_prin-2004032028.htm
(5)- DNA-BOND : http://www.whatischemistry.unina.it/it/hbond.html
(6)- http://www.descrittiva.it/calip/dna/TERMODINAMICACRITICA.PDF
(7)- – OBA : http://www.steppa.net/html/scienza_arte/scienza_arte18.htm
(8)-http://www.descrittiva.it/calip/dna/acqua_attivata.pdf
(9)-http://www.itis-molinari.eu/docenti/progetti/corefac/ark0405/varie05/Tcat5531.pdf
(10)- http://www.wbabin.net/science/manzelli43.pdf
(11) – http://www.sciencegate.it/ricercaart1.html
Cari Amici ,
continuando a verificare il rapporto tra acqua e vita sappiamo che tutte le reazioni biologiche avvengono presenza dell’ acqua , in particolare abbiamo visto come la trascrizione DNA/RNA sia basata sulla capacita di idrolisi dell’ acqua nel rompere e poi ricostruire i legami a ponte di Idrogeno i quali rappresentano la sequenze del codice genetico che il mRNA ricostruisce in una sequenza lineare
Pertanto la trascrizione di informazione non e da considerarsi come in prodotto di una macchina replicativa e basata su un sistema di stampaggio che somiglia fortemente ad una catena di montaggio di una tipografia , ma andra’ rivisitata come una capacita di scambio di informazione che procede per reazioni di affinita chimica.
Il modello semplificato che e stato perseguito dalla Biologia contemporanea e proceduto in un paragone con la scrittura, pur sapendo che il DNA e’ composto una sequenza monotona di basi senza alcuna punteggiatura.
Quindi il DNA come contenitore della informazione genentica non e’ in vero paragonabile ad uno scritto componibile in termini di parole separate secondo un dizionario di significati.
Malgrado tale evidenza si e preferito al fine di trovare una correlazione agibile con la scrittura di cui siamo artefici ; cio si e ottenuto pensando di far corrispondere a ciascun aminoacido dei 20 fondamentali ad una sequenza di tre nucleotidi (denominati tripletta codificante o codone).
Cosi facendo si e supposto che il codone contenesse la informazione necessaria per la produzione di lineare delle sequenze proteiche.
L’ idea che i codoni come sequenze di 3 nucleotidi dell’mRNA servano per codificare un determinato amminoacido , permette pertanto di trasformare il codice genetico in un modello di scrittura, introducendo tra le parole codificanti anche la punteggiatura mancante, cosi che divenga leggibile una frase; infatti altre triplette di basi si e pensato possano servire da segnale di inizio o di fine ( Codoni di inizio e di stop) considerati come funzioni ad hoc nel quadro della traduzione del DNA in mRNA basato su un modello meccanico equivalente alla nostra scrittura.
In estrema sintesi tale concezione biologica basata sulle triplette codificanti e non codificanti rappresenta oggi solo un modello meccanico semplificato che prescinde dalle effettive relazioni di affinita’ biochimica le quali determinano le relazioni di informazione genetica contenute nella molecola del DNA che poi si trasformano in RNA e proteine in un sistema interattivo di informazione che da vita alla cellula.
Certamente ripensare il modello della costruzione genetica ripesando in termini di affinita’ biochimiche (**) il sistema di trasformazione del DNA in RNA per la costruzione delle proteine , comporta una profonda revisione di vari concetti scientifici ; pertanto in prima istanza avremo la necessita di approfondire il ruolo e la costruzione dinamica dei Legami a Idrogeno ,visti in termini di intermolecolare relazione tra nuclei ed elettroni, per iniziare a capire piu’ a fondo l’ interscambio di informazione in un sistema vivente .
(*) http://www.edscuola.it/archivio/lre/H2O_vita.pdf
-(**) variazioni di affinita’. http://www.wbabin.net/science/manzelli26.pdf
– vedi anche : Affinity and Octet rule: http://www.physicsforums.com/archive/index.php/t-176520.html
Alla domanda cosa e’ l’ affinita chimica , posso rispondere che e quelle che determina le proprieta periodiche degli elementi.
Se nella Tavola Periodica mettiamo al centro i gas Nobili essi non reagiscono facilmente perche hanno saturato con due ovvero otto elettroni (vecchia regola dell’ Ottetto) il livello piu esterno degli elettroni detti di valenza. A destra della colonna dei gas Nobili abbiamo gli atomi che per raggiungere la stabilita cedono elettroni (es NA+) mentre a sinistra troveremo gli atomi che per raggiungere la loro stabilita acquistano elettroni (es CL-) . In molti casi gli atomi formano molecole stabili condividendo elettroni.
In ultima analisi chi decide su tale proprieta di acquisto , cessione o scambio di elettroni per formare sali ionici o molecole covalenti e’ sempre il nucleo , che spende o cede energia per attivare interazioni che formano le molecole che si di differenziano per le loro proprieta derivanti dalle diverse affinita’ . In tal senso la affinita’ e una misura della Energia di Informazione. Quest’ultima ha una relazione diretta con la energia Nucleare , ma si distingue da essa perche non serve a mantenere uniti i nuclei tra Protoni Neutroni ed altre componenti nucleari ma e’ quella rimanenza energetica che decide sulle proprieta di affinita’ chimica e chimica biologica che producono tutte le composizioni molecolari e biologiche che si generano sulla terra e poi si evolvono nel sistema vivente.
Risposta di Paolo Manzelli: Alla domanda se esiste una memoria dell’ acqua .
Convferenza su l’ Acqua e la Vita Casciana Terme (PISA) BIBLIOTECA COMUNALE ore 16.00 -Dibattito in :
MEMORIA DELL’ACQUA: Il Prof. Giorgio Piccardi ci disse che analizzando due fiocchi di neve al microscopio che risultano diversi uno dall’altro, spesso succede che sciogliendo separatamente i due fiocchi e facendoli gelare nuovamente, il piu delle volte si ri-ottengono gli stessi identici fiocchi .
Cio’ puo essere attribuito ad una possibilita di mantenere una traccia di memoria della struttura cristalina anche nel liquido entro un intervallo di temperatura non troppo ampio. Pertanto il liquido dell’ acqua puo essere considerato un sistema semi-cristallino per temperature non troppo vicine alla ebollizione.
Inoltre sappiamo che l’ acqua pura e’ estremamente difficile a reperire perche’ ha un potere solvente assai elevato , pertanto anche alcune cariche ioniche distribuite nell’ acqua possono contribuire alla riproduzione delle similarita’ di riproduzione dei fiocchi di neve. Paolo 14/Mag/2010
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Rammentiamo gli studi del Prof. G.Piccardi sull’ H2O come struttura semicristallina che assume differenze di proprieta a seconda del trattamento a cui viene sottoposta.
Giorgio Piccardi fece dei semplici esperimenti.
Prese due quantita di acqua da una stessa fonte, la prima (A) la fece evaporare e ne raccolse il vapore raffreddandolo , l’ altra (B) invece la raffreddo in ghiaccio e poi la riscaldo lentamente , facendola ritornare allo stato liquido. Poi misuro per entrambe le quantita di acqua liquida che avenano subito un differente trattamento termico e ne misuto la conducibilita elettrica e la trovo diversa. Quidi l’ acqua da tale esperimemento riproducibile in certo qual modo sembra rammentare il trattamento termico subito.( daai ricordi delle lezioni del Prof. G. Piccardi di Paolo Manzelli e Maria Grazia Costa, Firenze 14/05/10)
Caro Paolo, mi permetto di aggiungere alle tue parole il link della relazione che ho presentato a Firenze al Convegno sulla Biodiversità(https://dabpensiero.wordpress.com/2010/02/22/biodiversita-nella-scienza-e-nellarte-firenze-2010/ )dal titolo “L’Acqua come Medicina:come veicolo di informazione e benessere”.(http://www.descrittiva.it/calip/dna/Biganzoli-acqua-come-medicina.pdf).
Un caro saluto.
[…] una Conferenza a Casciana Terme dello scorso anno, che a sua volta coincide con il tema proposto: L’Acqua e la vita, una panoramica erudita sul legame a ponte di idrogeno che aggrega le molecole di acqua liquida […]
NOTE SU ACQUA E LA VITA. Paolo Manzelli
La abbondanza di acqua nei pianeti del sistema solare attualmente sembra essere una prerogativa quasi esclusiva della Terra. L’uomo ed il pianeta terra sono costituiti prevalentemente di acqua (circa il 70% in media). Non e un caso che il primo filosofo-scienziato della antica Grecia Talete di Mileto (624 – 546 a.C) , designò l’acqua quale elemento primordiale che che implica l’ esistenza della vita sulla terra. . L’acqua ancora oggi e’ un mistero perche sappiamo ben poco su questo elemento che e la matrice della esistenza della vita. Il Prof. Giorgio Piccardi (2) in memoria del quale abbiamo dedicato il Libro su “I SEGRETI dell’ Acqua” (Di RENZO ED.Roma) sottolineava l’aspetto dell’ acqua come elemento essenziale di informazione proprio in quanto nelle cellule viventi l’ acqua e’ coinvolta e nella trasformazione di materia ed energia e come veicolo di informazioni attraverso la irrorazione di sangue d inoltre partecipa alla ricostruzione della memoria dei dati genetici del nostro DNA per tramite la continua ricostruzione dei ponti ad Idrogeno. (3)
G. Piccardi concentro’ la sua attenzione sulla complessita del legame a Ponte di Idrogeno (LI) dell’ acqua e la sua partecipazione nella ricostruzione del DNA. (4) neve quando la temperatura scende sotto lo 0°C , permette ad es al sangue di facilitare il mantenimento della temperatura corporea degli esseri viventi.
G. Piccardi inizio a comprendere che tramite la costruzione e ricostruzione dinamica del “LI” l’ acqua andava considerata come un semi-cristallo periodico ; infatti l’ acqua, alcuni gradi al di sotto del punto di ebollizione, e’ composta da aggregati di strutture semi-cristalline che variano dinamicamente la loro composizione in seguito alle variazioni di temperatura e pressione e la composizione delle sostanze in essa disciolte . Tali varie strutturazioni semi cristalline che nell’ acqua si mettono in evidenza nella formazione del ghiaccio o della neve al di sotto di 0°C, permettono di facilitare il mantenimento della temperatura corporea .
L’acqua pertanto è capace di trasportare energia, materia ed informazioni secondo percorsi strutturati geomentricamente dalla rete dei legami a ponte di idrogeno e cio’ costituisce un peculiare fenomeno che puo’ essere genericamente indicato come “memoria dell’ acqua”.
Infatti Giorgio Piccardi provo ad analizzare due fiocchi di neve al microscopio che risultano diversi uno dall’altro, e si accorse che sciogliendo separatamente i due fiocchi e facendoli gelare nuovamente, il piu delle volte si ri-ottengono gli stessi identici fiocchi .Cio’ puo essere attribuito ad una possibilita di mantenere una traccia di memoria della struttura cristalina anche nel liquido entro un intervallo di temperatura non troppo ampio. Nell’ acqua ,si forma l’ LI ( H-OH ) tra un elettrone del doppietto elettronico di coda di una molecola di acqua e un Idrogeno di una seconda molecola che si avvicina.Quindi secondo la intuizione di G.Piccardi per comprendere le peculiari funzionalita di LI nell’ acqua e’ necessario specificare che nella formazione del legeme a idrogeno non vale la approssimazione i BORN-Oppenheimer per la quale si considera la formazione dei legami chimici come una interazione tra gli elettroni indipendentemente dalla interazione con i nuclei degli atomi .(5)
BIBLIO ON LINE
— (1) http://www.edscuola.it/archivio/lre/acqua.html
— (2) http://it.wikipedia.org/wiki/Giorgio_Piccardi
— (3) https://dabpensiero.wordpress.com/2010/04/19/lacqua-e-la-vita-di-paolo-ma…
— (4) http://www.click.vi.it/sistemieculture/Acqua%20attivata.doc
— (5) http://www.edscuola.it/archivio/lre/ENTANGLED-BONDS.pdf
Energie elettromagnetiche e di informazione .
Paolo Manzelli ; http://www.edscuola.it/lre.html
La mancanza di una teoria biologica che corrreli le due principali forme di energia (elettromagnetica , ed di Informazione ) ci ha portato a ritenere che solo il DNA contenga informazione per la sua particolare codificazione delle sequenze proteiche . Tale concezione che conduce a considerare che l’ informazione genetica sia una casualita peculiare non prende in minima considerazione il rapporto complementare tra l’ Acqua e la Vita e cioe la relazione piu completa tra forma ed Informazione. (1)
Sappiamo che il DNA non puo mantenersi ne riprodursi se non e immesso in una soluzione acquosa , cio in quanto l’ acqua con i suoi legami a ponte di idrogeno sostiene e rende stabile la ricostruzione del DNA mediante un intescambio ad elevata frequenza dei “ponti ad Idrogeno” . Inoltre l’ interazione di ciascuna base delle 4 che generano le sequenze del DNA e’ diversa per ciascuna delle basi e tali interazioni possono essere comunicate a recepite a distanza come segnali di comunicazione all’ interno della cellula per coordinare le attivita tra DNA ed enzimi proteici , ovvero per programmare la “apoptosi” delle cellule mediante lo scambio di comunicazioi a distenza tra DNA Nucleare e DNA Mitocondriale. (2),(3)
Piu di recente un esperimento condotto lal Premio Nobel per la Medicina (2008) LUC MONTAGNIER ( lo scopritore del Virus AIDS ) ha comprovato che alcune sequenze di Dna possono indurre segnali elettromagnetici di bassa frequenza a distanza in soluzioni acquose altamente diluite, nelle quali per la successiva aggiunta dei componenti elementari del DNA , viene a riprodursi per induzione di risonanza a distanza l’ esatta struttura del DNA (4)
Gia gli esperimenti sull’ acqua attivata del prof Giorgio Piccardi (1962) , portavano a riconoscere che l’ acqua nelle temperature dove e possibile la vita va considerata un quasi-cristallo capace di assumere alcune specifiche conformazioni che potevano essere “attivate” da campi elettromagnetici producendo peculiari proprieta di “memoria”.(5)
Per capire teroria ed esperimenti innovativi in vero quello che dovremo cambiare non e la memoria dell’ acqua, ma la nostra memoria che spesso ci impedisce di capire cio che la natura creativa con tutta evidenza ci permette di comprendere, se il nostro cervello non fosse condizionato da vecchie ed obsolete cognizioni. (6)
Biblio on Line .
— (1)- http://www.egocrea.net/La_Scienza_della_Qualit%C3%A0_nella_BIO-Quantum_PHYSICS.pdf
— (2) – http://www.edscuola.it/archivio/lre/dna_come_antenna_biologica.htm
— (3) – http://www.wbabin.net/science/manzelli.pdf
— (4) – http://www.unimib.it/upload/gestioneFiles/redazioneweb/eventi/montagnier.pdf
— (5)– http://www.edscuola.it/archivio/lre/acqua_attivata.htm ;http://www.direnzo.it/dett_libri.php?recordID=8883232749
— (6) — http://www.youtube.com/watch?v=b3RBtwZz0zg&feature=player_embedded