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 α 2 subunidadesβ •Liga-se a 4 moléulas de O2 •Cada subunidade é 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 = saturada O2 = 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 DESOXI OXI FORTEMENTE FRACAMENTE

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: Eritrócito desoxigenado – desoxiemoglobina leva ao pH alcalino síntese de BPG BPG + desoxi BPG livre síntese de BPG Eritropoiese eritrócitos jovens (+ BPG)