El documento describe las hemoproteínas hemoglobina y mioglobina, que son proteínas conjugadas cuya función es transportar oxígeno. La hemoglobina se encuentra en los eritrocitos y transporta oxígeno en la sangre, mientras que la mioglobina almacena oxígeno en el músculo. Ambas proteínas unen oxígeno a través de un grupo hemo que contiene hierro. La hemoglobina es una proteína tetramérica mientras que la mioglobina es monomérica.
2. Hemoproteínas
Son proteínas conjugadas cuyo grupo prostético es una porfirina
coordinada a un ion metálico. Suelen estar relacionadas con todos los
aspectos del metabolismo aeróbico
-Transportadores de oxígeno como la hemoglobina y la mioglobina
-Transportadores electrónicos como los citocromos
- Enzimas relacionadas con el transporte electrónico como la
citocromo oxidasa
- Enzimas relacionadas con el stress oxidativo, como las peroxidasas
3.
4. “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002
MECANISMO DE UNIÓN DEL OXÍGENO
El oxígeno se une al grupo hemo: un anillo tetrapirrólico
denominado protoporfirina IX, que pertenece a la familia
de porfirinas, con un ión ferroso (Fe2+
) en el centro.
(Citocromos, clorofila)
Anillos conjugados grandes
(color)
5. El hemo se une de forma noEl hemo se une de forma no covalentecovalente en la hendiduraen la hendidura hidrofóbica ohidrofóbica o
bolsillobolsillo de la proteína.de la proteína.
6. FUNCIÓN Y EVOLUCIÓN DE LAS PROTEÍNAS:FUNCIÓN Y EVOLUCIÓN DE LAS PROTEÍNAS:
MIOGLOBINA Y GRUPO HEMOMIOGLOBINA Y GRUPO HEMO
MIOGLOBINA: proteínaMIOGLOBINA: proteína monoméricamonomérica que almacena oxígeno en elque almacena oxígeno en el
músculo rojo en prácticamente todas las especiesmúsculo rojo en prácticamente todas las especies..
HEMOGLOBINA: proteína tetramérica contenida en los eritrocitos queHEMOGLOBINA: proteína tetramérica contenida en los eritrocitos que
transporta Otransporta O22 en la sangre desde los pulmones hacia los tejidos.en la sangre desde los pulmones hacia los tejidos.
HEMOGLOBINA y MIOGLOBINAHEMOGLOBINA y MIOGLOBINA
MOLÉCULAS TRANSPORTADORAS DE OXÍGENOMOLÉCULAS TRANSPORTADORAS DE OXÍGENO
7. •• Posee una cadena polipeptídicaPosee una cadena polipeptídica que cque contiene 8 segmentos conontiene 8 segmentos con
estructura secundaria deestructura secundaria de αα--hélicehélice (nombrados de la A a la H), separados(nombrados de la A a la H), separados
porpor segmentos no helicoidales.segmentos no helicoidales.
•• Se pliega dando una molécula prácticamente esféricaSe pliega dando una molécula prácticamente esférica (globular)(globular) muymuy
compacta con uncompacta con un espacioespacio en el interior donde se sitúaen el interior donde se sitúa susu grupo prostéticogrupo prostético
el grupoel grupo hemohemo, lugar de unión al oxígeno, lugar de unión al oxígeno..
MIOGLOBINAMIOGLOBINA
Colores de grupoColores de grupo RasMolRasMol
9. Tanto en la hemoglobina como en la mioglobina,
el hierro siempre está en estado ferroso, Fe ++
Cuando el ion ferroso, Fe++
se oxida a férrico, Fe +++
,
la hemoglobina se convierte en metahemoglobina, que
no es funcional
Conviene no confundir metahemoglobina con
oxihemoglobina, que es la forma oxigenada (pero no
oxidada) de la hemoglobina
11. Es una proteína conjugada al igual que la mioglobina.
Está formada por 4 subunidades (estructura 4º)
2 cadenas α y 2 cadenas β (adulto)
2 cadenas α y 2 cadenas γ (feto)
13. HISTIDINA F8
El FeEl Fe2+2+
del hemo puede formardel hemo puede formar 6 enlaces de coordinación6 enlaces de coordinación. Cuatro de ellos,. Cuatro de ellos,
situados en el plano del hemo, se establecen con lossituados en el plano del hemo, se establecen con los nitrógenosnitrógenos de los anillosde los anillos
pirrólicos de la protoporfirina IX. Los otros dos, perpendiculares al plano delpirrólicos de la protoporfirina IX. Los otros dos, perpendiculares al plano del
hemo, se establecen con elhemo, se establecen con el nitrógeno de la cadena lateral de la histidina F8nitrógeno de la cadena lateral de la histidina F8
(histidina(histidina proximalproximal) y con el) y con el oxígenooxígeno..
15. La hemoglobina se encuentra en dos estados :
Estado T (desoxihemoglobina)
Estado R (oxihemoglobina)
Desoxihemoglobina + 4O2
Desoxihemoglobina + 4O2
Oxihemoglobina
16. Hemoglobina A o HbA es llamada también hemoglobina del adulto o
hemoglobina normal, representa aproximadamente el 97% de la hemoglobina
degradada en el adulto, formada por dos globinas alfa y dos globinas beta.
Hemoglobina A2: Representa menos del 2,5% de la hemoglobina después del
nacimiento, formada por dos globinas beta y dos globinas delta, que aumenta de
forma importante en la beta-talasemia, al no poder sintetizar globinas beta.
α2δ2
Hemoglobina s: Hemoglobina alterada genéticamente presente en la Anemia de
Células Falciformes.
Hemoglobina f: Hemoglobina característica del feto.
α2γ2
Metahemoglobina: Hemoglobina con grupo hemo con hierro en estado férrico,
Fe (III).
Carboxihemoglobina: Hemoglobina resultante de la unión con el
CO.
• Carbaminohemoglobina: Hb + CO2
17. EFECTOS ALOSTERICOSEFECTOS ALOSTERICOS
La hemoglobina (La hemoglobina (αα22ββ22) se comporta como una proteína alostérica en su) se comporta como una proteína alostérica en su
afinidad con el Oafinidad con el O22
ALOSTERICO:ALOSTERICO: De otro sitio
AlosterismoAlosterismo:la unión de un ligando en su sitio específico dentro de la:la unión de un ligando en su sitio específico dentro de la
proteína genera un efecto a distancia sobre otros sitios de unión a nuevasproteína genera un efecto a distancia sobre otros sitios de unión a nuevas
moléculas de ligando, aumentando o disminuyendo su afinidad.moléculas de ligando, aumentando o disminuyendo su afinidad.
PhPh
PCO2PCO2
2-3 DIFOSFOGLICERATO2-3 DIFOSFOGLICERATO
TemperaturaTemperatura
18. p50 es la presión parcial de
O2 que se requiere para
lograr la saturación media o
semisaturaciòn de los sitios
de fijaciòn.
19. PO2, mmHg
0 20 40 60 80 100
SaturacióndeO2,%
0
20
40
60
80
100
Saturación de O2 en Mioglobina y Hemoglobina
Hemoglobina
Mioglobina
20. Efecto del pH sobre la saturación de la hemoglobina
PO2, mmHg
0 20 40 60 80 100
SaturacióndeO2,%
0
20
40
60
80
100
pH 7.4
pH 7.0
pH 6.6
(Efecto Bohr)
21. Efecto de la presión parcial de CO2
PO2, mm Hg
0 20 40 60 80 100
SaturacióndeO2,%
0
20
40
60
80
100
40 mmHg
60 mmHg
80 mmHg
22. El COEl CO22 disminuye la afinidad de la Hb por el Odisminuye la afinidad de la Hb por el O 22
El COEl CO22 generado durante el metabolismo catabólico en los tejidos difunde agenerado durante el metabolismo catabólico en los tejidos difunde a
la sangre donde puede participar en dos reacciones:la sangre donde puede participar en dos reacciones:
1) Formación de ión bicarbonato (HCO1) Formación de ión bicarbonato (HCO33
--
) por acción de la anhidrasa) por acción de la anhidrasa
carbónica del eritrocitocarbónica del eritrocito
2) Condensación con grupos aminos de residuos de la Hb, formando2) Condensación con grupos aminos de residuos de la Hb, formando
gruposgrupos carbamilatocarbamilato::
R-NHR-NH33
++
+ CO+ CO22 R-NH-CO + HR-NH-CO + H22OO
23. Efecto del 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG)
sobre la saturación de la hemoglobina
PO2, mmHg
0 20 40 60 80 100
SaturacióndeO2,%
0
20
40
60
80
100
0
0.1 mM
1 mM
24.
25. La unión al OLa unión al O22 en un primer grupo hemo favorece la unión sucesiva deen un primer grupo hemo favorece la unión sucesiva de
más moléculas de Omás moléculas de O22 a la proteína:a la proteína: UNIÓN COOPERATIVA.UNIÓN COOPERATIVA.
26. La anemia puede definirse como la disminución
de los glóbulos rojos de la sangre o de su
contenido de hemoglobina
30. β Glu 6 βVal 6Mutación puntual de un aminoácido
31. La Hb S interacciona entre síLa Hb S interacciona entre sí
generando una agregación degenerando una agregación de
proteínas intraeritrocitarias a travésproteínas intraeritrocitarias a través
de la formación de fibrillas.de la formación de fibrillas.
La formación de estas fibrillasLa formación de estas fibrillas
provoca la atracción anormal deprovoca la atracción anormal de
los eritrocitos lo que conlleva alos eritrocitos lo que conlleva a
insuficiencia en el transporte de Oinsuficiencia en el transporte de O22
