energia (Actina y Miosina)  Describir funciones no cataliticas de las proteinas  Comprender el funcionamiento proteinas con union reversible a (Hb y Mb) de las ligandos interacciones proteicas mediadas por energia (Actina y Miosina)

reversiblemente a una proteina Las funciones de muchas proteinas involucran la union reversible moleculas. con otras Ligando: Cualquier molecula unida reversiblemente a una proteina

molecula incluyendo otra proteina. Un ligando puede ser cualquier tipo de molecula incluyendo otra proteina. La naturaleza transitoria de las interacciones proteina-ligando son criticas para la vida. Permiten a un organismo responder rapida y reversiblemente a circunstancias metabolicas y ambientales cambiantes.

sitios de union para diferentes ligandos. Sitio de union: Una misma proteina puede tener varios sitios de union para diferentes ligandos. Estas interacciones moleculares especificas son cruciales para el mantenimiento del alto grado de orden necesario en un sistema vivo

de Hemoglobina Mioglobina, y Proteinas captadoras oxigeno.

proteínas denominadas colectivamente globinas (Globulares)  Ambas son miembros de una familia de proteínas denominadas colectivamente globinas (Globulares)  Estas desempeñan funciones especiales en uno de los aspectos mas importantes del metabolismo animal: la adquisición y utilización del oxigeno.

Se debe asegurar un aporte constante de O2 Metabolismo aerobio: Se debe asegurar un aporte constante de O2  Se capta el O2 por los pulmones o las a sus células y la eliminación de los productos de desecho (CO2). branquias, se bombea en la sangre a través de las arterias hasta los tejidos.  El CO2 vuelve a la sangre venosa y se libera  Las prot transportadoras de O2 pueden estar disueltas en la sangre o concentradas en células especializadas.  Eritrocitos: contienen unos 300 millones de moléculas de Hb

Algunos tejidos, como el mm, necesitan reservas de oxigeno elevadas durante periodos de altas demandas energeticas. La Mb es utilizada para almacenar este oxigeno en musculo En la Mb una sola cadena polipeptídica se pliega sobre un grupo prostetico (HEMO), que contiene el lugar de unión del oxigeno.  

cadenas polipeptidicas, cada una de ellas muy similares a la Mb La Hb es una proteína tetramerica. Constituida por 4 cadenas polipeptidicas, cada una de ellas muy similares a la Mb Los 8 segmentos helicoidales de las globinas se denominan de la A a H  

anillo tetrapirrolico: protoporfirina IX.  El hierro esta quelado por un sistema de anillo tetrapirrolico: protoporfirina IX.  Las porfirinas son intensamente coloreadas: de ahí se explica el color rojo intenso de la sangre  HEMO: es el complejo formado por la protoporfirina IX con el Fe (II). Fe: Esta unido de forma no covalente en una hendidura hidrófoba en la molécula de Mb o de Hb

La protoporfirina IX está formada por cuatro grupos pirrólicos.  La protoporfirina IX está formada por cuatro grupos pirrólicos. Los cuatro pirroles están unidos por medio de puentes meteno para formar un anillo tetrapirrólico. A este anillo están enlazados cuatro metilos, dos vinilos y dos cadenas laterales de propionato.  

Cuando se produce esta oxidación el lugar de unión se inactiva. Fuera del ambiente celular el hierro se oxida lentamente formando lo que se denomina metamioglobina. Cuando se produce esta oxidación el lugar de unión se inactiva. La protección de un metal que une oxigeno frente a la oxidación irreversible es la razón fundamental de la existencia de la mioglobina y la hemoglobina. El hemo esta adaptado para contener una molécula de O2, también acepta algunas otras moléculas pequeñas.    

El La mas importante de ellas desde el punto de vista fisiológico es el monóxido de carbono. CO se fija a la mioglobina y a la hemoglobina con mucha mayor afinidad que el oxigeno. CO es un gas muy toxico ocupa los lugares de unión del oxigeno y bloquea la respiración.

Pirrol La biosíntesis implica: La formación de un anillo pirrólico La condensación de 4 grupos pirrólicos para dar un tetrapirrol cíclico Las modificaciones de la cadena lateral y las oxidaciones del anillo. En el ser humano el eritrocito se autodestruye (120 días). Se libera: Aminoácidos Hierro (se reutilizan) Bilirrubina (se excreta)  b)  - c) Pirrol

• Biliverdina: vuelve a la medula ósea • La bilirrubina se solubiliza por conjugación con 2 moléculas de acido glucuronico. • el diglucuronido de bilirrubina se segrega a la bilis y se excreta a través del intestino.

sustituye poco después del nacimiento por hemoglobina adulto (HbA). Con base a la secuencia de aminoácidos existen 4 cadenas polipeptidas de hb normales en el hombre que se designa como ά, β, γ, δ. La principal hemoglobina del feto hemoglobina fetal (HbF) que esta compuesta por dos cadenas alfa y dos gamma, se sustituye poco después del nacimiento por hemoglobina adulto (HbA). Hay dos tipos de hemoglobina normal en el adulto HbA1 (alfa2 beta2) HbA2 (alfa2 delta2). forma mucho mas rara En el adulto alrededor del 96% de la hemoglobina es HbA1 , E 2% HbA2 E 2% restante es HbF.

formada por dos tipos de cadenas, denominada ά y β.  La hemoglobina de los vertebrados esta formada por dos tipos de cadenas, denominada ά y β.  La molécula de hemoglobina contienen 2 cadenas de cada tipo, se le llama tetrámero ά2β2, las cadena están colocadas en un posición tetraédrica.

La oxigenación hace que se modifique la estructura cuaternaria de la hemoglobina Un par ά/β rota y se desliza con respecto a la otra. La hemoglobina es poseedora de 2 estados de estructura cuaternaria  la forma desoxi  la forma oxi oxigeno. es la que tiene mayor afinidad por el El paso al estado oxi es la que explica la cooperatividad de la unión.    

La liberación de CO2 por parte de los tejidos que respiran reduce la afinidad de la hemoglobina el oxigeno en dos formas. Parte del CO2 se convierte en bicarbonato liberando protones que contribuyen al efecto Bohr, parte de este bicarbonato se transporta fuera de los eritrocitos y se lleva disuelto en el tampón. por El efecto Bohr (1904 por el fisiólogo danés Christian Bohr) establece que a un pH menor (más ácido, más hidrogeniones), la hemoglobina se unirá al oxígeno con menos afinidad. Puesto que el dióxido de carbono está directamente relacionado con la concentración de hidrogeniones (iones H), liberados en la disociación del CO2 en la sangre, un aumento de los niveles de dióxido de carbono lleva a una disminución del pH, lo que conduce finalmente a una disminución de la afinidad por el oxígeno de la hemoglobina. El efecto Bohr (1904 por el fisiólogo danés Christian Bohr) El aumento de los niveles de dióxido de carbono lleva a una disminución del pH, lo que conduce finalmente a una disminución de la afinidad por el oxígeno de la hemoglobina.

HCO3 = N---COO Una parte reacciona directamente con la hemoglobina, uniéndose a los grupos amino N- terminales de las formar carbamatos: cadenas para N HCO3 = N---COO NH3 + +H + H20 Esta reacción de carbamacion permite a la hemoglobina facilitar el transporte de CO2 a los pulmones.

carbamados y se expulsa CO2. En los pulmones:  La [O2 ] elevada de favorece la oxigenación  Forma OXI de la molécula  Por tanto, se reduce la estabilidad de los N- terminales carbamados y se expulsa CO2. En la circulación arterial, en capilares:  pH menor  Elevado [CO2]  Forma DESOXI  Facilita la liberación de O2 y la unión de CO2.

Otro efector importante actúa en periodos de tiempo mas largos para permitir a los organismos como el ser humano, adaptarse a los cambios graduales de la disponibilidad de oxigeno. Al igual que los efectos producidos por el H+ y el CO2, la unión del BPG actúa reduciendo la afinidad de la hemoglobina por el O2.

Formas Fisiológicas de la Hemoglobina  Desoxihemoglobina (estado T): hemoglobina descargada de oxígeno.  Oxihemoglobina (estado R): Representa la hemoglobina que se encuentra unida al oxígeno normalmente ( Hb+O2) dando el aspecto rojo o escarlata intenso característico de la sangre arterial.

hemoglobina unida al CO.  Carboxihemoglobina: Hemoglobina resultante de la unión con el CO2, este presenta una afinidad 200 veces mayor que el Oxígeno por la Hb desplazándolo fácilmente.  Carbaminohemoglobina: Se refiere hemoglobina unida al CO. a la  Hemoglobina glucosilada: resulta de la de la Hb con carbohidratos libres unidos a unión cadenas carbonadas con funciones ácidas en el carbono 3 y 4.

Metahemoglobina: Hemoglobina con grupo Metahemoglobinemia: Metahemoglobina: Hemoglobina con grupo hemo con hierro en estado fèrrico, Fe (III). Una clase de variantes denominadas hemoglobinas M tienden a oxidase con facilidad para dar metahemoglobina, que no puede unirse al oxigeno. Los individuos que portan esta mutación presentan dificultades par el transporte de oxigeno suficiente a los tejidos.

Los individuos heredan Anemia falciforme: Hemoglobina S: Hemoglobina alterada genéticamente presente en la anemia falciformes. de células Los individuos heredan de ambos padres. el alelo de la HbS Enfermedad genetica causada por la variante “HbS”, por una sola sustitucion de aa: (GLu6 por Val6) en cada cadena de Hb.

inmaduras en circulacion Anemia falciforme: El cambio produce un parche hidrofobico que hace que las moleculas de HbS al desoxigenarse pierden su solubilidad y se agreguen en haces de fibras. Los eritrocitos se encuentran en menor cantidad de lo normal Se encuentran muchas celulas inmaduras en circulacion Los eritrocitos tienen forma anormal: alargados, en forma de luna creciente (hoz)   

ά talasemia: las talasemias que afectan la cadena alfa presentan una situación más complicada. Hay dos copias del gen (ά1 ά 2 ) una junta a la otra en el cromosoma humano sus cadenas ά1 ά 2 difieren en un tan solo aminoácido.

Los individuos afectados por el trastorno nacen invariablemente muertos ya que solamente pueden formar la hemoglobina γ4 y puesto que la producción de estas cadenas disminuye al aproximarse al momento del nacimiento no disponen de la hemoglobina suficiente para mantener laconcentracion necesaria de Hb fetal.