viernes, 19 abril 2024

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

Al azar

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!).

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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.

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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.

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Otros colores de la sangre

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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.

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11 COMENTARIOS

    • Me temo que no es así. Pero vamos por partes. Las sustancias químicas no tienen color por sí mismas. Lo tienen cuando reciben luz, parte de la cual pueden reflejar o transmitir, o cuando la emiten. Un tomate es rojo a la luz, pero en la oscuridad no tiene color pues no emite, transmite o refleja fotones (o, al menos, no el suficiente número de fotones como para impresionar nuestra retina). Además, el “color” de una sustancia determinada depende de la luz con que la iluminemos. Si iluminamos un trozo de papel con luz azul, lo veremos azul; si lo iluminamos con luz roja, lo veremos rojo.

      Por otra parte, el color depende de la composición de cada retina. Hay animales que solo ven prácticamente en blanco y negro. Y los seres humanos daltónicos ven algunos colores de distinta forma que quienes no padecen esa dolencia.

      Dicho esto, la sangre que se encuentre en el interior del cuerpo en absoluta oscuridad no tendría ningún color. Pero bastaría que le llegara un poco de luz para emitir color. Por ejemplo, las venillas de sus ojos se encuentran en el interior de su cuerpo, ¿no? Es decir, no están en contacto con el aire exterior. Pero están tan lo suficientemente cera de la superficie como para que les llegue algo de luz. ¿Y de qué color ve usted la sangre de esa venas de sus ojos? ¿Azul?

      La sangre del interior de nuestro organismo es roja (quiero decir, cuando le da la suficiente luz como para que tenga un “color” para nuestra retina). Concretamente, la sangre arterial es roja brillante porque este es el color de la oxihemoglobina (molécula que posee en un 95% frente a un 5% de desoxihemoglobina). En cuanto a la sangre venosa, su color está entre el rojo brillantes de su oxihemoglobina (que puede estar entre el 50 y el 80%) y el rojizo-púrpura de su desoxihemoglobina (entre el 20 y el 50%). En conjunto, podemos decir que la sangre es roja.

      Dice usted que la sangre se vuelve roja en el exterior porque entra en contacto con el oxígeno del aire. Pero en el interior también entra en contacto con el oxígeno. Precisamente la función de los glóbulos rojos es transportar este gas.

      En cuanto al origen del término «sangre azul», le copio esta poética explicación que da la Wikipedia: «…se debe a la claridad propia del color de la piel de los privilegiados, que no realizaban trabajos físicos ni sufrían las inclemencias del tiempo, mientras que los campesinos y artesanos, con extensas jornadas de trabajo, tenían una piel más oscura. Las venas vistas a través de una piel blanquecina tienen un aspecto azulado. De hecho, este estilo social que se amoldó en la clase aristocrática siempre tuvo mucho cuidado en que las damas no se expusieran demasiado al sol. Cuanto más blanco y fino era el cutis, más atractivo resultaba para los caballeros que adivinaban las venas azuladas en los opulentos bustos femeninos, recordando el mármol más preciado y delicado».

  1. Falta la sangre rosa-violáceo de los braquiópodos (Bivalvia), los gusanos poliquetos (por ejemplo, los Plumeros de Mar y los Gusanos de la Sangre (por el color de su piel) entre otros) y los gusanos cacahuete. No confundir con la sangre ficticia de los humanos de Danganronpa, jeje.

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