La hemoglobina

 

 

La vida es un proceso químico,

Paul Ehrlich.

Los azúcares proporcionan energía. Las grasas la almacenan. Las proteínas activan reacciones químicas, acelerando y controlando el ritmo de los procesos bioquímicos cual conmutadores del mundo biológico.

Pero, ¿cómo hacían posibles las proteínas las reacciones fisiológicas? La hemoglobina, portadora del oxígeno en la sangre, por ejemplo, permite una de las relaciones más simples y, sin embargo, más importantes de la fisiología. Expuesta a altas concentraciones de oxígeno, la hemoglobina se combina con él. Y cuando se encuentra en un medio con bajas concentraciones de oxígeno, lo libera. Esta propiedad permite a la hemoglobina transportar el oxígeno de los pulmones al corazón y al cerebro. Pero ¿qué característica molecular permite a la hemoglobina desempeñar con tanta eficacia esa función de transporte? 

La respuesta está en la estructura de la molécula. La hemoglobina A, la versión más intensamente estudiada de la molécula, tiene la forma de un trébol de cuatro hojas. Dos de sus hojas están formadas por una proteína llamada alfa-globina y las otras dos por una proteína llamada beta-globina. Cada una de estas hojas retienen el centro un componente químico llamado 'hemo' que contiene hierro y que puede unirse al oxígeno en una reacción algo parecida a una forma controlada de oxidación. Una vez cargadas en el hemo todas las moléculas de oxígeno, las cuatro hojas de hemoglobina se cierran sobre el oxígeno como abrazándose. Cuando se descarga el oxígeno, ese mecanismo de cierre se afloja. La liberación de una molécula de oxígeno relaja de forma coordinada los demás cierres, como cuando se retira la pieza clave de un rompecabezas infantil. Así pues, las cuatro hojas del trébol se abren y la hemoglobina entrega su carga de oxígeno. La unión y separación controladas de hierro y oxígeno, la cíclica oxidación y desoxidación de la sangre, permiten una cesión eficaz de oxígeno a los tejidos. La hemoglobina permite que la sangre transporte 70 veces más oxígeno que el que podría disolverse en el suero sanguíneo.  

El organismo entero de los vertebrados depende de esta propiedad; si la capacidad de la hemoglobina para transportar oxígeno a lugares distantes disminuyera, nuestros cuerpos se volverían por fuerza más pequeños y fríos. Podríamos despertar y encontrarnos transformados en insectos 

Es, pues, la forma de la hemoglobina lo que permite esta función. La estructura física de la molécula permite su función química; esta función química permite su función fisiológica, y esta función fisiológica permite la actividad biológica. Las funciones complejas de los seres vivos pueden ordenarse de forma estratificada; la física permite la química, y la química permite la fisiología. Un bioquímico daría a la pregunta de Schrödinger - qué es la vida - esta respuesta: la vida no es más que química y la química añadiría un biofísico, solo trata con moléculas, con materia.

 

Siddhartha Mukherjee, El gen: Una historia personal, traducción de Joaquín Chamorro