Transporte de Gases pela Hemoglobina

Bioquímica

Renata Valença

ESTRUTURA

Grupo Heme – unidade não protéica – ligação ao oxigênio – g. prostético

O átomo de Ferro está no estado ferroso (Fe2+)

4 grupos pirrólicos Anel porfirínico

O O2 liga-se a resíduos de histidina (proximal e distal)

HEMOGLOBINA

Tetrâmero:2 subunidades α2 subunidadesβ

•Liga-se a 4moléulas de O2

•Cada subunidadeé idêntica à mioglobina

A conformação das subunidades é semelhante

Conformações da Hemoglobina

FORMA T (Tensa)

-Forma desoxigenada

-Os dímeros interagem por ligações iônicas e pontes de hidrogênio (pouco movimento)

-Baixa afinidade pelo Oxigênio

FORMA R (Relaxada)

-Forma oxigenada

-Ruptura das ligações (liberdade de movimento)

Alta afinidade pelo Oxigênio

Ligação Cooperativa do Oxigênio à Hemoglobina

A informação sobre a situação de um grupo heme com relação a ligação do O2 é transmitida de modo mecânico, devido aos movimentos da proteína.

-Eficiência na transporte de oxigênio

- O quarto O2 liga-se com 300 vezes mais afinidade do que o primeiro.

Ligação do Oxigênio à Mioglobina e à Hemoglobina

Mioglobina – 1 molécula de oxigênio

Hemoglobina – 4 moléculas de oxigênio

Grau de saturação (Y) das proteínas – 0 a 100%

HEMOGLOBINA

O2 = 80 mm Hg O2 = saturadaO2 = 26 mm Hg O2 = 50% saturada

Ligação do Oxigênio à Mioglobina e à Hemoglobina

- Mioglobina - maior afinidade

pelo oxigênio. (Hipérbole)

- Para qualquer PO2, a Y é

sempre maior do que para a

hemoglobina. (Sigmóide)

Ligação Reversível ao Oxigênio

• Interações heme-heme (efeito cooperativo)

-Mudanças estruturais em um dos grupos heme e

transmitidas aos outros. Pumões – Oxiemoglobina

Pressão de oxigênio – PO2: Tecidos - Desoxiemoglobina

Ligação Reversível ao Oxigênio

• Efeito Bohr

-PCO2 elevada – pH baixo – maior liberação de oxigênio

-Ligação do O2 e liberação do CO2 e H+;

-Liberação de O2 e ligação de CO2 e H+

HbO2 + H+ HbH+ + O2

(Oxi) (Desoxi)

Ligação Reversível ao Oxigênio

• Efeito Bohr

- PCO2 elevada – pH baixo – maior liberação de oxigênio

Ligação Reversível ao Oxigênio

Efeito do 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG)

-Diminui a afinidade;

-Liga-se a forma desoxiemoglobina;

- Produzido pelas hemácias;

BPG DESOXIOXI

Ligação Reversível ao Oxigênio

Efeito do 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG)

Ligação Reversível ao Oxigênio

Efeito do 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG)

HIPÓXIA

-Altitude, anemias, insuficiência cardíaca e pulmonares.

-Aumento dos níveis de BPG. Hipóteses:

1. Eritrócito desoxigenado – desoxiemoglobina leva ao pH alcalino síntese de BPG

2. BPG + desoxi BPG livre síntese de BPG

3. Eritropoiese eritrócitos jovens (+ BPG)