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y α2-β1). No obstante, a pesar de los cambios apreciables en
la estructura primaria de esta familia de proteínas, la estruc-
tura secundaria y terciaria se han mantenido inalteradas. Ello
sucede porque en los cambios de la estructura primaria se
han sustituido aminoácidos por otros de su misma naturale-
za y sólo han perdurado las proteínas cuya estructura fisioló-
gica funcional se ha mantenido (fundamentalmente, el plie-
gue de la cadena que mantiene el hemo).
30.5.2 Alteraciones patológicas
Hemoglobinopatías
Tal como se señalaba en el Capítulo 25, se denominan así las
enfermedades en las que existen moléculas de hemoglobina
anormales por alteraciones en su estructura, derivadas de
mutaciones en los genes estructurales que las codifican. En la
actualidad, se han detectado unos 350 tipos diferentes. Se
citan, a continuación, algunas de las más características.
— Hemoglobina S (falciforme). Así denominada porque
da lugar a eritrocitos característicos con forma de hoz
(drepanocitosis), que son responsables de un tipo de
anemia hemolítica grave que recibe el nombre 
de anemia falciforme. Es frecuente en individuos de
origen africano. Su alta incidencia en algunas regio-
nes de África ha llevado a proponer que el gen muta-
do que codifica este tipo de hemoglobina puede, a su
vez, servir de protección frente a las formas más leta-
les de malaria (paludismo), debido a la destrucción
Bioquímica de la sangre | 527
Recuadro 30-3.
ORÍGENES DE LA 
HEMOGLOBINA
La eficacia de la hemoglobina para cap-
tar y transportar el oxígeno es excelente.
Por ello, resulta intrigante que un gusa-
no, el áscaris, que infecta el intestino
de una de cada seis personas en el
mundo y que sólo puede prosperar en
un ambiente anaerobio, no sólo dispon-
ga de moléculas de hemoglobina, sino
que además esas moléculas puedan cap-
tar oxígeno con una fuerza unas 20 000
veces mayor que la Hb humana. 
Para intentar explicar este hecho,
algunos científicos piensan que la
hemoglobina debió convertirse en cap-
tadora de oxígeno hace relativamente
—en términos evolutivos— poco tiem-
po, unos 500 millones de años. La pri-
mera función de esa proteína pudo ser,
hace unos 2000 millones de años, la de
contribuir a la destrucción de un gas, el
NO (óxido nítrico), abundante en la
atmósfera de esa época, gas que hacía
imposible que prosperaran las bacterias
primitivas. Una vez captado el NO,
usando su hierro metabólico como cata-
lizador, el óxido nítrico se convertía en
unos productos que no sólo no eran
venenos, sino que podían ser utilizados
por las bacterias como nutrientes. 
Posteriormente, hace unos 1500
millones de años, cuando aparecen los
organismos anaerobios pluricelulares 
—el áscaris sería un superviviente de
esa época—, la atmósfera comienza a ser
rica en oxígeno, debido a la actividad de
plantas y algas clorofílicas primitivas.
Como este nuevo gas es tóxico para estos
organismos, la evolución de la hemoglo-
bina ayuda a solucionar el problema: la
Hb se hace capaz de captar el oxígeno de
la forma que conocemos, aunque sigue
teniendo afinidad por el NO. Cuando
ambos gases están presentes en la molé-
cula, cada uno unido a sus respectivos
centros de captación, reaccionan entre sí;
el resultado es la eliminación del vene-
noso oxígeno y su conversión en nitratos
y agua, nutrientes para esos organismos.
Este mecanismo continúa funcionando
en la actualidad en el intestino de los
seres infectados por áscaris. 
Finalmente, hace unos 500 millones
de años, cuando surgen los primeros
mamíferos, precursores, entre otros, de
los seres humanos, se produciría otro
salto evolutivo de la hemoglobina, que
quedó encerrada en los eritrocitos,
dejando de funcionar como eliminadora
del oxígeno, convirtiéndose en la mole-
cula captadora y transportadora del gas
que conocemos en la actualidad. Sin
embargo, esa modificación se hizo sin
que la hemoglobina perdiese su capaci-
dad de captar NO: simplemente, ya no
tenía lugar la reacción entre ambos
gases. Al tiempo, aparece otra habilidad
nueva: cuando se desoxigena, la Hb es
capaz de captar el gas producto de la
oxidación de los combustibles biológi-
cos por el oxígeno, el CO2. Este gas,
unido a esa desoxi-Hb, efectúa el cami-
no hacia los pulmones donde, durante
la respiración, es intercambiado por el
oxígeno.
¿Qué papel tendría ese NO que
sigue siendo captado por la hemoglobi-
na moderna? La idea de los defensores
de la hipótesis es la de que la Hb lo uti-
liza como centinela. El NO sería un
sensor de la pO2 de los tejidos por los
que la sangre circula, y cuando detecta
un nivel especialmente bajo, abandona
la molécula de Hb, entra en los vasos
sanguíneos que alimentan esos tejidos,
los dilata y favorece la entrada de la
sangre en ellos y la subsiguiente libera-
ción de oxígeno. La Hb, entonces, se
desoxigena, capta CO2, vuelve a los
pulmones, libera ese gas, se llena de
oxígeno y vuelta a empezar. 
De acuerdo con esta teoría, muchas
enfermedades podrían tener su origen,
al menos parcial, en la forma inadecua-
da en la que el organismo enfermo trata
al NO y al oxígeno; entre ellas, las
enfermedades cardíacas, la hiperten-
sión, la apoplejía, el asma, muchos tipos
de cáncer, la tuberculosis o la artritis.
De ahí, el interés en la elucidación de
los mecanismos que regulan esas rela-
ciones. 
30 Capitulo 30 8/4/05 12:17 Página 527
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE III EL NIVEL MOLECULAR EN BIOMEDICINA
	30 BIOQUÍMICA DE LA SANGRE
	30.5 GENÉTICA Y METABOLISMO DE LA HEMOGLOBINA
	30.5.2 Alteraciones patológicas