Transcript HEMOGLOBINA Y MIOGLOBINA

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 del adulto (HbA):
A.
B.
HbA: dos cadenas alfa
dos cadenas beta
HbA2: dos cadenas delta
(2%) dos cadenas alfa
 Hemoglobina fetal (HbF):
A.
B.
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: -NHCOOAumento 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
1. Carbamatos:
CO2+Hb-NH3+ = 2H+Hb-NH-COO2. Bicarbonato:
CO2+H2O === H2CO3 === HCO3-+H+
HEMOGLOBINAS MUTANTES
HEMOGLOBINOPATIAS
1.
•
•
•
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)
2.
•
•
•
Hemoglobina M
La histidina es sustituida por la tirosina
El equilibrio R- T favorece el estado T
Esta reducida la afinidad por el oxigeno
3.
•
•
•
•
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
4.
•
•
•
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 ,