sábado, 11 de junio de 2016

¿POR QUÉ LA SANGRE ES ROJA Y LA HIERBA VERDE?

Aunque a primera vista la pregunta parece no tener sentido, desde el punto de vista químico sí existe una relación entre la sangre y la hierba: el pirrol.

Fórmula química del pirrol

Estructuras anilladas que toman como base el pirrol son las responsables de algunos de los pigmentos más importantes que podemos encontrarnos en la naturaleza. Estas estructuras anilladas, que reciben el nombre de porfirinas son macromoléculas que contienen cuatro anillos de pirrol unidos mediante enlaces de coordinación. Las porfirinas son moléculas planas y presentan un sistema conjugado del 18 electrones pi.

Fórmula química de la porfirina
(Cristales rojos)

La importancia de las porfirinas reside en su gran estabilidad y color. Tienen gran tendencia a formar complejos junto con iones metálicos. En estos complejos no existen los hidrógenos unidos a los dos átomos de nitrógeno (como en la porfirina) sino que cada nitrógeno dona un par de electrones al ion metálico que se encuentra en el centro de la macromoléculas.

Curiosamente, en la Naturaleza nunca se ha encontrado la porfirina. Sin embargo, lo que sí se encuentra son compuestos que parten de su estructura con cadenas laterales en los anillos del pirrol. Esas estructuras son algunas de las más importantes desde el punto de vista biológico.

Por ejemplo, el heme, es un compuesto de porfirina-hierro causante del color rojo de la sangre arterial.

Fórmula química del Heme
(Agujas marrones con brillo violeta)

El heme está presente en la células rojas de la sangre formando un complejo junto con una proteína llamada globina. Este complejo recibe el nombre de hemoglobina. Éste es el que produce la unión con el oxígeno molecular y su transporte hacia lugares donde se necesita. El átomo de hierro se asocia con cuatro nitrógenos de la porfirina pero presenta dos posiciones adicionales de coordinación, por encima y por debajo del plano del anillo de porfirina. Un anillo de imidazol, procedente de una unidad de histidina de la proteína, ocupa uno de esos sitios. El segundo es el que se encuentra disponible para unirse de forma reversible con el oxígeno. La toxicidad del monóxido de carbono reside en que también puede unirse por este mismo punto de anclaje evitando de esta manera el transporte de oxígeno hacia los pulmones.

El heme también se asocia con la mioglobina para realizar una función de parecidas características: transportar oxígeno a través de los músculos.

¿Y el color verde de las plantas?... Este color se debe a la clorofila que es un complejo formado entre un ione de magnesio y una porfirina modificada. Aunque solemos hablar de Clorofila, lo más preciso sería hablar de Clorofilas ya que existen varios tipos: Clorofila A, Clorofila B, Clorofila C1, Clorofila C2, Clorofila D y Clorofila F. Las inmensa mayoría de los organismos fotosintetizadores presentan la Clorofila A y B.

La clorofila A es un éster del fitol, un alcohol de cadena larga que ayuda a la solubilidad de dichos pigmentos en los cloroplastos.

Fórmula química de la clorofila A

La clorofila B difiere de la clorofila A en que se ha reemplazo un grupo metilo de un anillo por un grupo aldehído.

Diferencia entre la clorofila A y la B

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