HEMOGLOBINA Y MIOGLOBINA PROTEINAS GLOBULARES

HEMOGLOBINA Y MIOGLOBINA Hemoproteinas Grupo especializado de proteínas que contienen el grupo prostético hemo. Funciones fisiológicas diferentes.

GRUPO HEMO (HEM) Consta de un anillo de porfirina formado por 4 anillos pirrol unidos mediante puentes de metileno alfa con hierro en estado ferroso en el centro. El Ion ferroso tiene 6 electrones en la orbita externa que están disponibles para el enlace electrovalente. El átomo de hierro esta unido a los 4 nitrógenos en el centro del anillo de porfirina ( tetra pirrol planar) Hay otros 2 enlaces coordinados disponibles uno en cada lado del hemo.

GRUPO HEMO (HEM) Los dos enlaces coordinados disponibles: El quinto enlace de coordinación es para el átomo de nitrógeno de un residuo de histidina. El sexto sitio de enlace covalente entre el hierro y la cadena polipeptídica es capas de combinarse reversiblemente con el oxigeno.

HEM Todos los aminoácidos que interactúan con el hem son apolares. La quinta posición de coordinación del hierro se une a un anillo de histidina ( histidina proximal ) La sexta posición (histidina distal) estabiliza el lugar de unión del O2.

MIOGLOBINA Concentración elevada en el músculo esquelético y cardiaco ( color rojizo) El O2 almacenado se libera durante la falta de O2, útil en mitocondrias ( síntesis aeróbicas de ATP Componente proteico globina: Cadena única polipeptídica. 8 secciones de hélice alfa (A-H). Forma hendidura que sierra casi completo al grupo hem. El hemo libre afinidad elevada por el O2 se oxida de forma irreversible para formar hematina (Fe 3+).

MIOGLOBINA Su papel fisiológico principal es el de facilitar la difusión de oxigeno en el musculo(el tejido de mayor respiración en condiciones de gran esfuerzo) La mioglobina aumenta la solubilidad efectiva del oxigeno en las células musculares y actúa como un reservorio molecular para aumentar la velocidad de difusión del oxigeno Función de almacenamiento de oxigeno

HEMOGLOBINA Molécula esférica en los eritrocitos Transporta O2 desde los pulmones a los tejidos del cuerpo. Cuatro moléculas de hem y una molécula de globina forman una molécula. La globina contiene 4 sub. unidades denominadas alfa y beta ( 4 cadenas polipeptídicas). Cada sub. unidad contiene un grupo hem que se une reversiblemente con el O2. Una molécula se combina de modo reversible con 4 moléculas de O2

PASOS QUIMICOS BASICOS EN LA FORMACION DE LA HEMOGLOBINA

HEMOGLOBINA Hemoglobina fetal (HbF): Hemoglobina del adulto (HbA): HbA: dos cadenas alfa dos cadenas beta HbA2: dos cadenas delta (2%) dos cadenas alfa Hemoglobina fetal (HbF): HbE (vida embrionaria): dos cadenas epsilon. dos cadenas alfa. HbF: dos cadenas gamma dos cadenas alfa

HEMOGLOBINA CAMBIOS COMPLEJOS DURANTE EL DESARROLLO Las cadenas gamma afectan las relaciones fisicoquímicas aumentando la afinidad por el O2. Los sistemas de enzimas fosforilasas son menos activos en los glóbulos rojos que contienen HbF.

HEMOGLOBINA TRANSICION ALOSTERICA Hemoglobina unida al O2, HbO2 ( oxihemoglobina): estado relajado (R) Hemoglobina libre de O2 ; desoxigenada, Hb (hemoglobina reducida): estado tenso (T) La hemoglobina se alterna entre estas dos conformaciones estables. En estado relajado, los puentes salinos y determinados enlaces de hidrogeno se rompen al deslizarse los dimeros uno sobre otro y girar 15°.

HEMOGLOBINA Y MIOGLOBINA CURVAS DE DISOCIACION La curva de equilibrio mide la afinidad por el O2 Forma sigmoidea para la hemoglobina La unión del primer O2 a la hemoglobina potencia la unión de otro O2 a la misma molécula (unión cooperativa) La curva de disociación de la mioglobina es hiperbólica ( almacenamiento de O2)

HEMOGLOBINA FACTORES QUE POTENCIAN LA DISOCIACION DEL O2 DE LA HEMOGLOBINA Estabilización de la conformación desoxihemoglobina: Disminucion del pH Aumento del CO2: formando carbamatos o grupos: -NHCOO- Aumento del 2,3 bifosfoglicerato (BPG) deriva del glicerato-1,3 bifosfato y se estimula por la hipoxia tisular

HEMOGLOBINA EFECTO BOHR En los tejidos la desoxihemoglobina enlaza un protón por cada 2 moléculas de O2 liberados En el pulmón la unión del O2 con la hemoglobina impulsa la exhalación de CO2

HEMOGLOBINA TRANSPORTE DE CO2 Carbamatos: CO2+Hb-NH3+ = 2H+Hb-NH-COO- Bicarbonato: CO2+H2O === H2CO3 === HCO3-+H+

HEMOGLOBINAS MUTANTES HEMOGLOBINOPATIAS Metahemoglobina El hierro hemo es ferrico No puede enlazar ni transportar O2 Surge por la oxidación del FE 2+ a FE 3+ (sulfonamidas , hemoglobina M hereditaria, actividad reducida de la reductasa de metahemoglobina) Hemoglobina M La histidina es sustituida por la tirosina El equilibrio R- T favorece el estado T Esta reducida la afinidad por el oxigeno Hemoglobina S El aminoácido no polar valina ha sustituido residuo superficial polar Glu6 de la subunidad beta formando un parche adhesivo A PaO2 bajas , la desoxiHBS puede polimerizarse en fibras insolubles largas Forma de hoz característico del eritrocito Vulnerable a la lisis en el bazo Talasemias Resultan de la ausencia parcial o total de una o mas cadenas alfa o beta Mas de 750 mutaciones distintas Comunes ; talasemias alfa , talasemias beta ,