La química explica los variados colores de la sangre de los animales: rojo, azul, marrón, verde, amarillo, naranja…

Glóbulo rojo

Casi todos los seres humanos tenemos la sangre de color rojo, excepción hecha de los reyes, emperadores y otros sujetos de noble cuna, que la tienen azul. 🙂 Muchos animales también la tienen roja, incluido el león, a pesar de ser de noble cuna (¡es el Rey de la Selva!).

image

imageSolemos decir que el color rojo de la sangre humana se debe a la proteína hemoglobina (sobre estas líneas) pero habría que precisar esta afirmación. La hemoglobina, que es uno de los componentes principales de los eritrocitos o glóbulos rojos –la imagen que encabeza este texto muestra varios de ellos– está dividida en cuatro subunidades y cada una de ellas contiene un grupo prostético hemo (imagen de la derecha). Este consiste en un anillo porfirínico y, en el centro del mismo, un átomo de hierro. Es el anillo el que le da el color rojo a la sangre. Si la hemoglobina no lo contuviese, sería de un color parecido al de la clara de huevo.

En la sangre, la hemoglobina puede existir en dos formas según lleve unido oxígeno o no. La forma con oxígeno se llama oxihemoglobina; la otra, desoxihemoglobina. En la sangre arterial, más del 95% de la hemoglobina está en forma de oxihemoglobina; en la venosa, entre un 50 y un 80%. La sangre oxigenada es de color rojo brillante, mientras que la sangre desoxigenada es de color entre rojo oscuro y púrpura. Esta diferencia se debe al estado de oxidación del átomo de Fe (III en la oxihemoglobina y II en la desoxihemoglobina), que a su vez influye en las transiciones electrónicas π → π * y n → π * de la porfirina y, por lo tanto, en sus características ópticas, y por tanto el color.

Por otro lado, la influencia del grupo prostético en el color de esta proteína es sorprendente. Téngase en cuenta que el tamaño de este grupo es mucho menor que el de la proteína. Es como una mosca dentro de una catedral, valga la comparación. Pero esa “mosca” hace que toda la “catedral” se vea de ese color.

image

Ciertos trastornos pueden cambiar el color de nuestra sangre. Por ejemplo, hay fármacos que aportan azufre a la hemoglobina y la vuelven sulfohemoglobina, de color verdoso.

También, una pequeña parte de nuestra hemoglobina se puede transformar en metahemoglobina, que es de color marrón chocolate con cierto tinte azulado. Se trata de la misma proteína que la hemoglobina pero con el hierro más oxidado de lo normal, es decir, en forma de Fe(III), lo que le impide unirse al O2 para conducirlo a las células. La ingesta de ciertos medicamentos e incluso algunos alimentos puede subir temporalmente los niveles de metahemoblobina. Hay personas que los tienen muy altos por enfermedad congénita. En la siguiente imagen, a la izquierda, sangre arterial normal, y a la derecha sangre de una persona que padece metahemoglobinemia.

image


Otros colores de la sangre

sitio_activo_hemocianina
Sitio activo de la hemocianina

No todos los animales tienen la sangre roja. Por ejemplo, las arañas, los cangrejos de herradura y otros artrópodos tienen una hemolinfa (fluido equivalente a la sangre) de color azul que deben a los dos átomos de cobre coordinados a seis anillos imidazólicos de histidina contenidos en la proteína hemocianina, que sustituye en ellos a nuestra hemoglobina.

Por otro lado, hay animales que tienen la sangre de colores distintos al rojo a pesar de que usan hemoglobina o hemocianina como transportadores de oxígeno. Deben esos colores a la presencia en su sangre de otras moléculas no responsables directamente de la respiración.

imagePor ejemplo, el pepino de mar tiene la sangre amarillenta debido a la proteína vanabina, que contiene vanadio. El eslizón (una especie de lagartija) la tiene verde a causa de la biliverdina, que es un producto de degradación de la hemoglobina. Y las  cucarachas hembras pueden tener la sangre anaranjada cuando producen huevos por la presencia en su hemolinfa de la vitelogenina, relacionada con la vitelina, que es la proteína principal de la yema del huevo.

Los insectos tiene hemolinfa de color amarillo pálido o verde pálido debido a ciertas sustancias que contiene, pero no se trata de proteínas respiratorias porque carecen de ellas, realizando el intercambio de gases directamente mediante un sistema traqueal especial.

Otra curiosidad es el pez de hielo, de la familia Channichthyidae, que no tiene glóbulos rojos en la sangre, lo que hace que su sangre sea transparente y a ellos mismos casi transparentes. Eso sí, para vivir requieren aguas muy oxigenadas.

image