La química de los colores de la sangre

Halloween está casi aquí, lo que, para un gran número de disfraces, requerirá una abundante rociada de sangre falsa para completar el aspecto. Usted probablemente ya tiene una idea bastante buena de las razones detrás de la coloración roja de la sangre humana que imita la sangre falsa. Sin embargo, el rojo no es el único color de la sangre disponible -también hay variedades azules, verdes, violetas e incluso incoloras- y esto es el resultado de las sustancias químicas específicas que componen la sangre en los diferentes organismos.

Así que empecemos con lo que ya sabemos. La mayoría de la gente habrá aprendido que la sangre humana, así como la de la mayoría de los demás vertebrados, es roja como resultado de la hemoglobina, una gran proteína que se encuentra en los glóbulos rojos y que contiene átomos de hierro en su estructura. La hemoglobina es lo que se conoce como un pigmento respiratorio, y desempeña un papel vital en el organismo, transportando el oxígeno por el cuerpo hasta las células y ayudando a que el dióxido de carbono regrese a los pulmones donde puede ser exhalado. La gran proteína se compone de cuatro unidades más pequeñas que a su vez contienen pequeñas secciones denominadas haems, cada una de las cuales contiene un átomo de hierro. Este átomo puede «unirse» al oxígeno, dando a los glóbulos rojos su capacidad de transporte de oxígeno.

Los átomos de hierro también son responsables del color de la hemoglobina. Las hemoglobinas individuales son moléculas conjugadas -tienen muchos enlaces dobles y simples alternados entre los átomos de carbono en su estructura- y esta conjugación hace que absorban las longitudes de onda de la luz en la parte visible del espectro, lo que da lugar a un aspecto coloreado. La presencia del átomo de hierro modifica ligeramente esta absorción, por lo que la hemoglobina es de color rojo cuando está oxigenada, y de un rojo ligeramente más oscuro cuando está desoxigenada.

Es un mito comúnmente creído que la sangre desoxigenada es azul – después de todo, si se mira a través de la piel cualquiera de las venas, que llevan la sangre desoxigenada fuera de las células del cuerpo, tienen un tono gris azulado definido. Sin embargo, este aspecto se debe a la interacción de la luz tanto con la sangre como con la piel y el tejido que cubre las venas. En este artículo se analizan las razones más complejas por las que las venas parecen azules, a pesar de ser rojas.

Sin embargo, hay algunas criaturas para las que la sangre azul es la norma. Los crustáceos, las arañas, los calamares, los pulpos y algunos moluscos tienen la sangre azul como resultado de tener un pigmento respiratorio diferente. En lugar de hemoglobina, estas criaturas utilizan una proteína llamada hemocianina para transportar el oxígeno. La diferente estructura del pigmento, así como la incorporación de átomos de cobre en lugar de hierro, hace que la sangre sea incolora cuando se desoxigena y azul cuando se oxigena. También se unen al oxígeno de una manera diferente a la hemoglobina, con dos átomos de cobre que se unen a cada molécula de oxígeno.

No se detiene ahí; la sangre verde, también es posible, en algunas especies de gusanos y sanguijuelas. Esto es interesante, ya que las unidades individuales de la clorocruorina, la proteína que da lugar a la coloración verde de la sangre, son en realidad muy similares en apariencia a la hemoglobina. De hecho, son casi idénticas – la única diferencia es un grupo aldehído en el lugar de un grupo vinilo en la estructura química (aunque el nombre podría sugerir lo contrario, la clorocruorina no contiene ningún átomo de cloro).

A pesar de esta pequeña diferencia, el resultado es un notable cambio de color: la sangre desoxigenada que contiene clorocruorina es de color verde claro, y un verde ligeramente más oscuro cuando se oxigena. Curiosamente, en soluciones concentradas, adquiere un color rojo claro. Algunos organismos que tienen clorocruorina en la sangre también tienen hemoglobina, lo que da lugar a una coloración roja general.

Sin embargo, la clorocruorina no siempre es necesaria para que la sangre sea verde, como ilustra el lagarto eslizón de sangre verde. Este lagarto se encuentra en Nueva Guinea, y a pesar de que su sangre contiene hemoglobina como la de otros vertebrados, su sangre es de un color verde característico. El color se debe a una diferencia en la forma de reciclar la hemoglobina. Los humanos reciclan la hemoglobina en el hígado, descomponiéndola primero en biliverdina y luego en bilirrubina. Los lagartos, sin embargo, no son capaces de descomponer la biliverdina, por lo que se acumula en su sangre, dando un color verde lo suficientemente intenso como para superar el color rojo de la hemoglobina.

Por último, la sangre violeta también es posible, aunque en una gama limitada de gusanos marinos (incluyendo los desafortunadamente llamados gusanos del pene). Este color está causado por otro pigmento respiratorio diferente, esta vez uno llamado hemorretina. La hemorretina contiene unidades individuales que a su vez contienen átomos de hierro; cuando se desoxigena, la sangre es incolora, pero cuando se oxigena es de color rosa-violeta brillante. Al igual que la mayoría de los demás pigmentos respiratorios, es mucho menos eficaz que la hemoglobina, ya que en algunos casos sólo tiene una cuarta parte de la capacidad de transporte de oxígeno.

Lo más interesante de los distintos colores de la sangre es que demuestra que la evolución ha encontrado diferentes soluciones al mismo problema, en este caso, el transporte de oxígeno. Es curioso pensar que, si nuestra sangre incorporara pigmentos respiratorios que contienen cobre en lugar de hierro, ¡podríamos ponernos un color diferente de sangre falsa para Halloween en lugar de rojo!

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