Otros colores de sangre

Hay muchas proteínas que transportan oxígeno en la biosfera terrestre , esta , y esta .

Una cosa a tener en cuenta es que a la temperatura del cuerpo humano, la presión atmosférica y la concentración de oxígeno en la atmósfera de la Tierra, la hemoglobina es, con mucho, la proteína de transporte de oxígeno más eficiente entre la lista incluida en esta publicación. Varía desde un 50 % más eficiente hasta 10 veces más eficiente que las otras moléculas de transporte de oxígeno enumeradas aquí.

Hemoglobina

La hemoglobina usa hierro como su átomo de metal. Todos estamos familiarizados con la hemoglobina y su color rojo .

hemocianina

Las hemocianinas se pueden encontrar en ciertos moluscos. Es incoloro cuando no transporta oxígeno y azul cuando transporta oxígeno. La hemocianina utiliza 2 átomos de cobre en su estructura proteica y la proteína es muy similar (pero no idéntica) a la hemoglobina.

clorocruorina

Usos de la clorocruorina$Fe^{II}$como su ion metálico.

Un compuesto dicromático, la clorocruorina se destaca por aparecer de color verde en soluciones diluidas, aunque aparece de color rojo claro cuando se encuentra en soluciones concentradas.

hemeritrina

Usos de hemeritrina$Fe^{II}$

La hemeritrina es una proteína de transporte de oxígeno que contiene hierro y se encuentra a menudo en los músculos de los invertebrados marinos.

La hemeritrina y la miohemeritrina son esencialmente incoloras cuando se desoxigenan, pero se vuelven de color rosa violeta en el estado oxigenado.

eritrocruorina

La eritrocruorina es una proteína que contiene hierro. No encontré una descripción definitiva de su color pero creo que sería un rojo claro.

La eritrocruorina es una gran proteína transportadora de oxígeno, cuya masa molecular es superior a 3,5 millones de Daltons. Está relacionado con la clorocruorina similar. Se encuentra en muchos anélidos y artrópodos (incluidos algunos insectos).

y lombrices de tierra.

pinnaglobina

Solo se ve en el molusco Pinna squamosa. Proteína de porfirina [transportadora de oxígeno] a base de manganeso marrón .

coboglobina

La coboglobina es actualmente una proteína sintética que realiza la misma función que la hemoglobina. Utiliza cobalto en lugar de los átomos de hierro.

La sangre de este tipo sería de color amarillo ámbar cuando está en las venas mientras que no tiene color y es transparente en las arterias.

Podría ser una sangre interesante para organismos biológicos sintéticos (como la que se encuentra en la película Aliens )...

Cloro-carbonil-bis(trifenilfosfina)-iridio

Una molécula basada en iones de iridio (uno de los metales del grupo del platino ) que es amarilla cuando está oxigenada y naranja opaca cuando no lo está . Proporciona la capacidad adicional de servir también como una molécula de transporte de hidrógeno, lo que podría ser una biología interesante en un planeta gigante gaseoso. El organismo requeriría una vía biológica/química para generar oxígeno a partir de sustancias químicas que se encuentran en el medio ambiente y luego transportar esa molécula a las células que necesitan energía. ¿Quizás el sistema circulatorio de oxígeno y el sistema circulatorio de hidrógeno deberían separarse?

En solución, el compuesto toma un átomo de oxígeno por molécula para cambiar de amarillo brillante a naranja hosco...

En estado oxigenado, la sangre extraterrestre a base de iridio tendría que protegerse de la luz porque es muy fotosensible. El pigmento se descompone lentamente durante un período de días o semanas cuando se expone a una luz intensa, cambiando gradualmente de color de naranja a verde y finalmente a un negro azulado profundo. Por lo tanto, tales extraterrestres tendrían una piel muy oscura o habitarían un mundo con poca luz. (En ausencia de luz, la molécula es estable durante años).

El complejo de iridio tiene una propiedad adicional que es extremadamente fascinante para los xenobiólogos. ¡Además del oxígeno, la molécula también es capaz de unirse reversiblemente al hidrógeno!

En resumen

• Rosa (Hierro - Hemeritrina)
• Rojo (Hierro - muchos)
• Naranja (iridio - cloro-carbonil-bis(trifenilfosfina)-iridio)
• Amarillo (cobalto - coboglobina, iridio - cloro-carbonil-bis(trifenilfosfina)-iridio)
• Verde (Hierro - Clorocruorina)
• Azul (Cobre - Hemocianina)
• Violeta (Hierro - Hemeritrina)
• Claro (Cobalto - Coboglobina, Hierro - Hemeritrina)
• Marrón (Manganeso - Pinnaglobina)

Se sabe que todos menos dos de estos (las excepciones son las moléculas basadas en cobalto e iridio) existen en organismos vivos en la biosfera terrestre.

Un problema importante con los colores de la sangre en su escenario es que los compuestos pueden verse muy diferentes cuando están en una solución diluida y cuando están en niveles (casi) saturados. El mejor ejemplo es la sangre misma. Teniendo en cuenta que los glóbulos "rojos" individuales son de color dorado, pero dan una impresión roja cuando se ven juntos en decenas de miles. Si diluyes la sangre lo suficiente en agua clara, verás que en verdad es de color dorado.

Otro gran problema es que muchos compuestos metálicos tienen un color diferente cuando están en forma anhidra (seca) y cuando forman complejos con agua. Por ejemplo, el sulfato de cobre es blanco cuando está anhidro y azul cuando se combina con moléculas de agua para formar el complejo CuSO ₄ .5H ₂ O.

Dicho esto, aquí están algunos de sus colores.

Los compuestos de estaño (+2 y estado +4) son incoloros en una solución.

Los compuestos de aluminio también son incoloros como soluto.

Lo mismo para la plata.

Referencia para los colores anteriores

Los compuestos de platino son en su mayoría de color marrón o rojo. Sin embargo, los óxidos (+2 y +4) son negros. El peróxido de platino es de color amarillo dorado.

El óxido de oro (+3) es marrón rojizo ( referencia ).

El óxido de cobalto (+2) es de color verde oliva. ( referencia )

El óxido de zinc es blanco, mientras que el óxido de níquel es verde (cuando es puro NiO) o negro (cuando la proporción de oxígeno a níquel no es constante en la muestra). ( referencia )

Ningún óxido metálico que yo sepa produce color blanco cuando se disuelve en agua. Los complejos metálicos podrían. Pero los complejos metálicos varían tan inmensamente en color que sería completamente loco saber cuántos colores podría tener un solo ion de metal de transición cuando está en forma compuesta con otros iones metálicos.

El color de una molécula orgánica compleja que contiene un átomo de metal no está completamente determinado por ese metal. Por ejemplo, la clorofila es de color verde brillante. El metal que contiene es magnesio. Las soluciones de sales de magnesio suelen ser incoloras.

O puede considerar la gama de colores que atraviesa un moretón desagradable a medida que sana. Todos estos son generados por el hierro, ya que su cuerpo lo recicla de la sangre y otros tejidos a medida que sana el daño.

Conocido aquí en la Tierra: ciertos gusanos marinos oscuros usan sangre a base de cobalto. Es (¿como era de esperar?) azul profundo.

Es poco probable que algunos de los metales que menciona sean útiles como parte de una biomolécula transportadora de oxígeno. Obviamente, una bioquímica extraterrestre podría arrojar sorpresas y el metal o el color podrían no ser necesariamente parte del mecanismo de transporte de oxígeno. Sin embargo, para ser útil en ese frente, es casi seguro que necesita un metal que muestre dos (o más) estados de oxidación que difieran en uno. Los encontrará en los metales de transición de su tabla periódica. Vanadio a Cobre en la primera fila, y muchos de los elementos correspondientes en las dos filas de abajo.

El elemento deberá ser razonablemente abundante, ya que un organismo necesitará una buena cantidad de hierro o lo que sea que pueda usar en lugar de hierro. Aquí en la Tierra, los elementos más pesados ​​de la segunda y tercera fila son relativamente raros (y, por supuesto, se obtienen menos átomos por gramo). El único del que la vida ha hecho un uso esencial es el Molibdeno. (Algunas bacterias usan tungsteno, pero eso no está muy extendido).

Y no olvide que hay peces de sangre blanca de la Antártida que no usan transportadores de oxígeno a base de metales (al menos en la sangre. Algunos usan mioglobina en el músculo cardíaco).

Todas las respuestas anteriores parecen interesantes y están bien pensadas, pero el ph de la solución puede cambiar el color y la unión química de muchos compuestos complejos. La referencia a que el elemento (probablemente un metal) es abundante tiene cierta credibilidad. Pero las plantas usan magnesio para la clorofila (la estructura es muy parecida a la hemoglobina) y es menos abundante que el hierro. Siempre podría ser posible que la biología extraterrestre use dos o tres metales juntos, uno que sea muy común y otro que no lo sea, para hacer un mejor transportador de oxígeno. O alguna otra combinación que no se nos ocurre. Un pensamiento secundario interesante: si se agrega un compuesto de cobre que se disuelve en agua al carbonato de sodio, se forma carbonato de cobre y sale de la solución, pero se agrega amoníaco y se vuelve a disolver. Piensa en eso y sangre y colores alienígenas.

La sangre basada en cromo en un estado de oxidación +6 posiblemente podría aparecer de color naranja cuando está oxigenada o desoxigenada dependiendo de cuándo esté en el estado de oxidación +6.