Kemi af blodets farver

Halloween er snart her, hvilket for en stor del af kostumerne vil kræve en rigelig overhældning af falsk blod for at fuldende udseendet. Du har sikkert allerede en ret god idé om årsagerne bag den røde farve af menneskeblod, som falsk blod efterligner. Rød er imidlertid ikke den eneste blodfarve, der findes – det findes også i blå, grønne, violette og endda farveløse varianter – og dette er et resultat af de specifikke kemikalier, som blodet består af i forskellige organismer.

Så lad os starte med det, vi allerede ved. De fleste mennesker vil have lært, at menneskeligt blod samt blodet hos de fleste andre hvirveldyr er rødt som følge af hæmoglobin, et stort protein, der findes i røde blodlegemer, og som indeholder jernatomer i sin struktur. Hæmoglobin er et såkaldt respiratorisk pigment og spiller en vigtig rolle i kroppen, idet det transporterer ilt rundt i kroppen til dine celler og hjælper kuldioxid tilbage til lungerne, hvor det kan udåndes. Det store protein består af fire mindre enheder, der i sig selv indeholder små sektioner kaldet haems, som hver især indeholder et jernatom. Dette kan “binde” sig til ilt, hvilket giver de røde blodlegemer deres ilttransporterende evne.

Jernatomerne er også ansvarlige for hæmoglobins farve. De enkelte hæmoglobiner er konjugerede molekyler – de har mange vekslende dobbelt- og enkeltbindinger mellem kulstofatomer i deres struktur – og denne konjugering får dem til at absorbere lysbølgelængder i den synlige del af spektret, hvilket fører til et farvet udseende. Tilstedeværelsen af jernatomet ændrer denne absorption en smule, og derfor har hæmoglobin en rød farve, når det er iltet, og en lidt mørkere rød farve, når det er deoxygeneret.

Det er en udbredt myte, at deoxygeneret blod er blåt – hvis du ser gennem din hud på en af dine vener, som fører deoxygeneret blod væk fra kroppens celler, har de trods alt en tydelig blågrå nuance. Men dette udseende skyldes faktisk lysets interaktion med både blodet og den hud og det væv, der dækker blodårerne. Der er en detaljeret gennemgang af de lidt mere komplekse årsager til, at venerne ser blå ud, selv om de er røde, i denne artikel, der undersøger spørgsmålet.

Der er dog nogle skabninger, for hvem blåt blod er normen. Krebsdyr, edderkopper, blæksprutter, blæksprutter og nogle bløddyr har alle blåt blod som følge af, at de har et andet åndedrætspigment. I stedet for hæmoglobin bruger disse skabninger et protein kaldet hæmocyanin til at transportere ilt. Pigmentets anderledes struktur samt inkorporeringen af kobberatomer i stedet for jern medfører, at blodet er farveløst, når det er deoxygeneret, og blåt, når det er oxygeneret. De binder sig også til ilt på en anden måde end hæmoglobin, idet to kobberatomer binder sig til hvert iltmolekyle.

Det stopper ikke her; grønt blod er også muligt, hos nogle arter af orme og igler. Dette er interessant, idet de enkelte enheder af chlorocruorin, det protein, der fører til en grøn blodfarve, faktisk ligner hæmoglobin meget i udseende. Faktisk er de næsten identiske – den eneste forskel er en aldehydgruppe i stedet for en vinylgruppe i den kemiske struktur (selv om navnet kunne antyde noget andet, indeholder chlorocruorin ingen kloratomer).

På trods af denne lille forskel er resultatet en mærkbar farveændring – desoxygeneret blod, der indeholder chlorocruorin, har en lysegrøn farve, og en lidt mørkere grøn farve, når det er iltet. Mærkeligt nok får det i koncentrerede opløsninger en lys rød farve. En række organismer, der har chlorocruorin i deres blod, har også hæmoglobin til stede, hvilket resulterer i en samlet rød farve.

Chlorocruorin er dog ikke altid nødvendigt for grønt blod, som det grønblodede skinkfirben illustrerer. Dette firben findes på Ny Guinea, og på trods af at dets blod indeholder hæmoglobin ligesom hos andre hvirveldyr, har dets blod en karakteristisk grøn farve. Farven skyldes en forskel i den måde, hvorpå de genbruger hæmoglobin. Mennesker genbruger hæmoglobin i leveren ved først at nedbryde det til biliverdin og derefter til bilirubin. Firbenene er imidlertid ikke i stand til at nedbryde biliverdin yderligere, så det ophobes i deres blod, hvilket giver en grøn farve, der er intens nok til at overdøve hæmoglobinens røde farve.

Endelig er violet blod også muligt, om end det kun forekommer hos et begrænset antal havorme (herunder de ret uheldigt navngivne penisorme). Denne farve skyldes endnu et andet respiratorisk pigment, denne gang et, der hedder hæmorythrin. Hæmorythrin indeholder individuelle enheder, som i sig selv indeholder jernatomer; når det er deoxygeneret, er blodet farveløst, men når det er iltet, er det en lysende violetrosa farve. Ligesom de fleste af de andre respiratoriske pigmenter er det meget mindre effektivt end hæmoglobin, idet det i nogle tilfælde kun har omkring en fjerdedel af den ilttransporterende kapacitet.

Det mest interessante ved blodets varierende farver er måske, at det viser, at evolutionen finder forskellige løsninger på det samme problem – i dette tilfælde transport af ilt. Det er sjovt at tænke på, at hvis vores blod indeholdt kobberholdige respirationspigmenter i stedet for jern, ville vi måske alle sammen smække en anden farve falsk blod på til halloween i stedet for rødt!

Den grafiske fremstilling i denne artikel er licenseret under en Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Se webstedets retningslinjer for brug af indhold.