Escrito por Tendenzias

Importancia de pigmentos respiratorios en el transporte de oxígeno en los animales

El aparato respiratorio es el encargado de capturar y transportar el oxígeno y eliminar el dióxido de carbono procedente del metabolismo celular de los animales (proceso contrario a la fotosíntesis llevada a cabo por las plantas).

Dentro del sistema respiratorio existen diferentes partes que dependen del tipo animal al que nos estemos refiriendo. Dentro de este sistema, los pigmentos respiratorios desarrollan su papel. En este texto profundizaremos sobre este elemento del sistema de transporte e intercambio de gases.

¿Qué son los pigmentos respiratorios?

Los pigmentos respiratorios son complejos de proteínas e iones metálicos, cada uno posee un color característico. El color de los pigmentos respiratorios cambia con su contenido de oxígeno.

Una vez que el oxígeno se difunde a través del epitelio respiratorio hasta la sangre, se combina con un pigmento respiratorio. Al combinarse, aumenta el contenido de oxígeno en la sangre. Es decir, sin la existencia de un pigmento respiratorio, el contenido de oxígeno en la sangre sería bajo.

El pez antártico del hielo es una excepción entre los vertebrados; la sangre de este pez carece de pigmentos respiratorios y por tanto tiene un bajo contenido de oxígeno. Su tasa de captación de oxígeno tan baja ofrece como resultado un mayor esfuerzo cardíaco.

¿Cuáles son los pigmentos respiratorios?

La hemoglobina

El pigmento respiratorio más conocido es la hemoglobina, aunque no es el único. La hemoglobina consta de dos partes diferentes: la globina y cuatro grupos de hemo. 

Es un componente a base de proteína que está presente en los glóbulos rojos y que transporta oxígeno a los órganos del cuerpo del animal, así como a sus tejidos. Una vez que ha depositado el oxígeno en los correspondientes órganos y tejidos, la hemoglobina recoge el dióxido de carbono de los mismos y recorre en sentido inverso el sistema circulatorio hasta de nuevo llegar a los pulmones. En los pulmones se produce el intercambio gaseoso.

La globina es una proteína con estructura cuaternaria, formada por cuatro monómeros que conforman un tetrámero formado por dos cadenas peptídicas alfa y dos beta, aunque el ser humano es capaz de producir hemoglobina con cuatro cadenas peptídicas diferentes: alfa, beta, gamma y delta.

Cada grupo hemo está compuesto por dos componentes: porfirina y el grupo ferroso. La porfirina consta de un anillo de cuatro unidades que se repiten y que poseen un átomo de nitrógeno en un extremo llamado pirrol. La unión del ión ferroso con protoporfirina se realiza por enlaces coordinados donde los átomos de nitrógeno sustituyen los enlaces del ión ferroso con el agua.

Además de la hemoglobina existen otros pigmentos respiratorios:

  • Hemoglobina fetal.
  • Mioglobina: se da en el músculo, consta de un sólo monómero y un sólo grupo hemo.
  • Hemocianina: se da en los moluscos y artrópodos. El ión metálico es cobre y la sangre es azulada.
  • Hemoeritrina: se da en análidos y braquiópodos.
  • Clorocanocina: anélidos.

La mioglobina

Es un pigmento respiratorio que almacena oxígeno en los músculos de los vertebrados, es el equivalente a una subunidad de hemoglobina. La mioglobina es una hemoproteína muscular muy similar a la hemoglina. Está formada, por una cadena de aminoácidos.

Su estructura es compacta y globular, junto a la hemoglobina, la mioglobina es capaz de enlazar oxígeno dependiendo del grupo hemo.

Funciones

  • Al igual que la hemoglobina transporta el oxígeno, esta lo almacena y lo regula.
  • La mioglobina libera oxigeno, solamente cuando el musculo esquelético está realizando un esfuerzo y demanda oxígeno debido a que el nivel de Po2 es inferior a los 20mm Hg.

¿Por qué son importantes los pigmentos respiratorios?

Los pigmentos respiratorios hacen posible el transporte de oxígeno por la sangre hacia todos nuestros órganos y tejidos. A su vez transportan dióxido de carbono que se deshecha del cuerpo de los animales. A continuación se verá la importancia del oxígeno para la vida y como este se producía y se arrojaba a la atmósfera gracias a la fotosíntesis, realizada por las especies del reino vegetal.

loadInifniteAdd(infinite_adv_1);

De este modo, cada molécula de hemoglobina puede combinarse con cuatro moléculas de oxígeno, pues cada grupo hemo se combina con una molécula de oxígeno. el grado en que se combinan varía de la presión parcial del gas. La hemoglobina es más afín con el dióxido de carbono pero la presión de CO2 es menor que la presión de oxígeno por lo que la hemoglobina se carga de oxígeno, así cuando aumenta la presión de dióxido de carbono, el CO2 tiende a desplazar al oxígeno de la molécula de hemoglobina. Cuando la hemoglobina llega a un tejido con una alta concentración de CO2 baja la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y se libera éste.

Debido a que la capacidad de oxígeno aumenta en proporción a su concentración  de hemoglobina, el contenido de oxígeno se expresa generalmente como una fracción porcentual de la capacidad de oxígeno, es decir, el porcentaje de saturación. Esto hace posible comparar el contenido de oxígeno de sangres con  diferente contenido de hemoglobina.

¿Porqué es importante el oxígeno?

En principio si no existiera oxígeno nuestra especie, evolutivamente, estaría adaptada a vivir respirando otro tipo de elemento; o directamente no existiría ningún atisbo de vida sobre la Tierra.

Al igual que las plantas expulsan oxígeno y consumen dióxido de carbono, si nuestro sistema orgánico no se encontrase en simbiosis con ellas es probable que las mismas especies del reino vegetal tampoco tuviesen vida.

En estas líneas se ha hecho referencia a la respiración pulmonar, la cual capta el oxígeno del medio ambiente, sin embargo la nutrición se lleva a cabo a nivel celular, por tanto se debería hablar de la respiración celular, puesto que son las propias células de los animales las que consumen oxígeno para su supervivencia.

El oxígeno se encuentra en la atmósfera en un 21%, su mayor abundancia la encontramos en el agua (H2O); sin embargo el agua, al tener el doble de moléculas de hidrógeno se hace imposible de respirar (también debido a su estado líquido)

loadInifniteAdd(infinite_adv_2);

Como conclusión debemos pensar que lo importante es que las células vivas se alimenten de oxígeno, para ello es necesario su transporte y de ello precisamente es de lo que se encargan los pigmentos respiratorios.

También te puede interesar:

La fotosíntesis como biosíntesis y su importancia para la vida en la Tierra

Nutrición heterótrofa y alimentación en los animales

Modelos de aparatos digestivos de los animales invertebrados y los animales vertebrados

loadInifniteAdd(infinite_adv_3);

ElBlogVerde.com

Newsletter
Lo más interesante
Top 6
artículos
Síguenos