Ferro Ferro Hemoglobina Fe 2+ Fe 2+

O ferro é um metal essencial à vida devido à função que desempenha na hemoglobina , no transporte de oxigénio no sangue .

A hemoglobina é um complexo constituído por quatro grupos heme Grupo heme Grupo heme Grupo heme Grupo heme

Complexo heme Cada grupo heme é um complexo de ferro ( II ) de geometria octaédrica, coordenado por quatro ligações com uma molécula de porfirina (tetradentada) e outras duas ligações perpendiculares a esta molécula , uma delas disponível para a ligação aos gases da respiração O2 e CO2

Complexo heme

Função da hemoglobina na circulação sanguínea Ao circular no organismo as células do sangue distribuem o oxigénio e absorvem o dióxido de carbono.

HbO2(aq) + CO2 (g) ⇄ HbCO2 (aq) + O2 (g) Como existem 4 grupos heme, cada hemoglobina pode transportar 4 moléculas de oxigénio A ligação ao oxigénio é cooperativa: a ligação num grupo heme aumenta a tendência para a ligação no segundo e assim sucessivamente As trocas gasosas nas células dão-se através da reacção: HbO2(aq) + CO2 (g) ⇄ HbCO2 (aq) + O2 (g) A estabilidade do complexo oxigenado aumenta com a basicidade do meio A libertação de oxigénio nos tecidos é facilitada pelo pequeno abaixamento do pH resultante da presença do CO2 formado na respiração celular.

HbO2(aq) + CO (g) ⇄ HbCO (aq) + O2 (g) K = 200 Uma das propriedades da hemoglobina é a sua capacidade para formar um complexo muito estável com o monóxido de carbono por troca com o oxigénio. HbO2(aq) + CO (g) ⇄ HbCO (aq) + O2 (g) K = 200 A constante de equilíbrio para esta reacção é 200, o que significa na prática que, se o monóxido de carbono estiver presente numa quantidade significativa, vai complexar mais fortemente a hemoglobina e que, após ligar-se a ela, a capacidade para transportar o oxigénio se encontra praticamente perdida. Esta situação leva à intoxicação por monóxido de carbono, que pode levar à morte.

O valor de pH do sangue arterial e do sangue venoso é condicionado pela concentração de CO2 nas células e no próprio sangue.

O valor de pH do sangue é regulado pelos equilíbrios: CO2(g) + H2O (l) ⇄ H2CO3 (aq) (1) H2CO3 (aq) ⇄ H+ (aq) + HCO3 (aq) (2)

CO2(g) + H2O (l) ⇄ H2CO3 (aq) (1) H2CO3 (aq) ⇄ H+ (aq) + HCO3 (aq) (2) Uma diminuição de CO2 faz com que o equilíbrio (1) se desloque no sentido inverso, diminuindo a concentração de H2CO3 Ao diminuir a concentração de H2CO3 o equilíbrio (2) também se desloca em sentido inverso, diminuindo a concentração de H+ o que faz aumentar o valor de pH

Quando o pH está acima do normal (alcalose), o centro respiratório é deprimido, diminuindo a frequência e a amplitude dos movimentos respiratórios. Com a diminuição da ventilação pulmonar, há retenção de CO2 e maior produção de iões H+ restabelecendo o valor do pH plasmático normal.

CO2(g) + H2O (l) ⇄ H2CO3 (aq) (1) H2CO3 (aq) ⇄ H+ (aq) + HCO3 (aq) (2) Um aumento de CO2 faz com que o equilíbrio (1) se desloque no sentido directo, aumentando a concentração de H2CO3 Ao aumentar a concentração de H2CO3 o equilíbrio (2) também se desloca em sentido directo, aumentando a concentração de H+ o que faz diminuir o valor de pH

Se o pH está abaixo do normal (acidose), o centro respiratório é excitado, aumentando a frequência e a amplitude dos movimentos respiratórios. O aumento da ventilação pulmonar determina a eliminação de maior quantidade de CO2, o que eleva o pH do plasma ao seu valor normal.

PARA PESQUISA A cor vermelha do sangue da maioria dos seres vivos deve-se à presença da hemoglobina. No entanto, seres vivos como o caracol e o polvo possuem sangue azul. Relacione este facto com a presença dos biometais no sangue.

Numa crise de histeria, o corpo elimina involuntariamente CO2 do sangue a uma velocidade elevada. Explique como é que este facto afecta pH do sangue