QUÍMICA DEL SILICIO
Las propiedades de un elemento químico están determinadas por la distribución de los electrones en su capa mas externa. Ello significa que todos los elementos situados en la misma columna de la tabla periódica tienen propiedades semejantes, puesto que comparten la misma distribución electrónica en esa ultima capa. Por lo tanto, el silicio, situado justo debajo del carbono, es el elemento que más similitudes presenta con él. Este fue, probablemente, el pensamiento del guionista de la serie Star Trek cuando la tripulación del U.S.S. Enterprise acudió al planeta Janus IV para ayudar a los mineros amenazados por “el Horta”, una extraña forma de vida basada en el silicio. Lamentablemente, la sustitución de un elemento por otro no es tan sencilla. La química del silicio está dominada por el enlace Si-O (los silicatos son los óxidos más abundantes en la corteza terrestre) frente a la estabilidad del enlace C-C que permite la formación de largas y complejas cadenas. Sin embargo, las últimas investigaciones en este campo proponen una solución ingeniosa. En lugar de quedarnos bloqueados ante una pregunta sin respuesta debemos enfocar el problema desde otro punto de vista ¿Para qué basarse en la bioquímica tradicional?. ¿Por qué no utilizar las bondades del enlace de Si-O en lugar de lamentar su existencia? La tareas básicas de la vida son posibles gracias a los enzimas, que no son sino una serie de catalizadores (moléculas formadas por una unión entre un ion y un metal) con sus correspondientes soportes (las proteínas). La naturaleza ha desarrollado toda una colección de ellos, cada uno especializado en una función, como por ejemplo la hemoglobina, encargada del intercambio del oxígeno o las ferridoxinas cuya misión es la transferencia electrónica. La idea original consiste en sustituir estos enzimas por moléculas basadas en el silicio. En muchas ocasiones, para lograr una reacción específica necesitamos crear un sitio con el tamaño adecuado para contener las moléculas que queremos que interaccionen, es decir, necesitamos unos vasos de reacción de tamaño molecular. De esta forma evitaremos que otras moléculas interfieran impidiendo obtener el producto deseado. La solución viene de la mano de las zeolitas. Estos materiales son una especie de arcillas que tienen una estructura molecular en forma de red en tres dimensiones, formada por tetraedros de Si O 4? y Al O 4? unidos entre sí. Este entramado tiene poros y cavidades de tamaño molecular por lo que solo pueden ser atravesado por aquellas moléculas con el tamaño lo suficientemente pequeño. Por eso también se les llama tamizadores moleculares. Las zeolitas tienen un gran número de similitudes estructurales con las proteínas naturales. Utilizando estas similitudes podemos desarrollar nuevos catalizadores que combinen las características de robustez y estabilidad química de las zeolitas con la gran selectividad y actividad molecular de los enzimas. En el Departamento Central de Investigación y Desarrollo de la empresa Du Pont, se han conseguido zeolitas capaces de simular el comportamiento de la hemoglobina, el citocromo P450 y la proteína hierro-azufre. La ciencia ficción ya había sido pionera en la utilización parcial de compuestos de silicio en un ser vivo. Como se describe en la autopsia del primer vector del monstruo en Alien: el 8º pasajero de Ridley Scott, su sangre, formada por “ácido molecular”, podía circular por el interior de su cuerpo sin destruir los tejidos gracias a las estructuras polisiliconadas de sus conducciones. También el empleo de estas siliconas en el recubrimiento externo le permitía sobrevivir en una amplia variedad de ambientes… incluyendo el vacío espacial.