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Hemoglobina e
Mioglobina
Plano de Ensino
Proteínas
Hemoglobina e Mioglobina
São proteínas bem estudadas e
clinicamente relevantes. Elas servem como
proteína modelo, uma vez que ajudam a
ilustrar os princípios básicos de estrutura e
função.
Proteínas
Proteínas Conjugadas
Aminoácidos – proteínas simples
Aminoácidos + não protéico – proteínas conjugadas
Atenção!
Proteínas que apresentam um grupo heme como grupo
prostético fortemente ligado a proteína: hemeproteínas.
Proteínas
Grupo Heme
É composto por
protoporfirina e íon
Ferroso (Fe2+);
O Fe é mantido no centro da molécula ligado a quatro N do anel de porfirina
Proteínas
Protoporfirina Hemeproteína
Fe 2 +
Proteínas Hemeproteínas
Hemeproteínas mais abundantes nos seres humanos:
hemoglobina e mioglobina;
O grupo heme nessas proteínas serve para ligar o oxigênio
reversivelmente.
Proteínas
Hemoglobina e Mioglobina
A hemoglobina contém 4 cadeias polipeptídicas, portanto:
4 grupos heme;
A mioglobina contém somente uma cadeia polipeptídica, 1
grupo heme.
Proteínas
Funções Celulares
A hemoglobina transporta O2 dos pulmões para os
tecidos;
É encontrada apenas nos eritrócitos (célula vermelha do
sangue);
Se liga ao oxigênio de forma reversível, tornando-se
saturada com oxigênio quando esse se encontra em altas
concentrações nos pulmões;
A maior afinidade da hemoglobina pelo oxigênio promove
a ligação para o transporte e com menor afinidade nos
tecidos promove a liberação para o metabolismo.
Proteínas
A mioglobina é encontrada no coração e no músculo esquelético, mas não no sangue;
Ela se liga ao oxigênio mais fortemente do que a hemoglobina;
Funciona como um reservatório de oxigênio nos tecidos, liberando O2 à medida que o tecido entra em hipoxia;
Ao contrário da hemoglobina, a mioglobina não muda sua afinidade por O2 à medida que liga quantidades crescentes de O2.
Hipoxia – Baixo teor de oxigênio
Proteínas
Estrutura Quaternária
A hemoglobina tem uma estrutura quaternária tetramérica
composta por dois monômeros diferentes de globina;
Sendo as unidades monoméricas específicas dependentes
do estágio do desenvolvimento do indivíduo;
A mioglobina apresenta uma forma monomérica, portanto
ela não apresenta estrutura quaternária.
Proteínas
Hemoglobina
Heme
Proteínas
Estrutura Terciária
A hemoglobina e a mioglobina têm estruturas terciárias
semelhantes:
Ambas são totalmente α-helicoidais, com regiões de
conexão entre as hélices;
São altamente compactas, com resíduos hidrofílicos
voltados para o exterior e resíduos hidrofóbicos
voltados para o interior;
Contêm um bolso hidrofóbico para a associação com
um grupamento prostético heme.
Proteínas
Cooperatividade
Ocorre quando a ligação de um ligante a um monômero
de uma proteína multimérica afeta a ligação daquele
ligante a um monômero adjacente.
A hemoglobina demonstra cooperatividade positiva,
aumentando sua afinidade pelo O2 à medida que se
liga a quantidades crescentes deste.
Isso se dá devido à capacidade que os monômeros de
globina têm de alternarem-se entre uma conformação
“relaxada” (forma R) de alta afinidade e uma
conformação “tensa” de baixa afinidade (forma T).
Proteínas Curva de saturação da hemoglobina
--- pH alto (básico)
--- pH normal (neutro)
--- pH baixo (ácido)
Um dos fatores que faz o
CO2 ter caráter ácido é
porque ele deriva do ácido
carbônico H3CO2.
Bloond- Sangue
Low - Alta
High - Baixa
Proteínas
Curva de saturação do O2
Proteínas
Efeito Bohr
A ligação de O2 à hemoglobina estimula a ligação de mais
O2 a mesma molécula - Ligação cooperativa;
A afinidade da hemoglobina pelo O2 depende do pH e de
CO2;
CO2 e H+ → Liberação de O2 das Hb
Efeito Bohr
Proteínas
Intoxicação por monóxido de carbono (CO)
CO une-se a hemoglobina com uma afinidade 250 vezes
maior que o oxigênio → hipóxia celular
Proteínas
Intoxicação por monóxido de carbono
(CO)
Nível de CO-Hb:
até 15% - dor de cabeça leve;
20 - 30% - dor de cabeça intensa acompanhada de
náuseas e desorientação;
30 - 50% - perda da consciência e coma.
Acima de 45% de CO-Hb já ocorre dano cerebral
Proteínas
Combustão incompleta da matéria orgânica
2C + O2 → 2CO combustão incompleta
2CO + O2 → 2CO2 combustão completa
Proteínas
Metahemoglobina
Contém o Fe do grupo heme no estado férrico (Fe3+)
Não se liga ao Oxigênio;
Resultado da exposição a reagentes oxidantes ou de
mutações.
Proteínas
Agentes oxidantes
Vasodilatadores
Anestésicos Antibióticos
Anilina
Nitroanilina
Aminobenzenos
Nitrobenzeno Trinitrotolueno
Nitrotoluenos
Nitratos (NO3-)
Nitritos (NO2-)
Nitroetano Cloratos (ClO3-)
Proteínas
