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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, usted debe ser capaz de:
Describir las similitudes y diferencias estructurales más importantes entre la mioglobina y la hemoglobina.
Dibujar curvas de unión para la oxigenación de mioglobina y hemoglobina.
Identificar los enlaces covalentes y otras asociaciones estrechas entre el hem y la globina en la oximioglobina y la oxihemoglobina.
Explicar por qué la función fisiológica de la hemoglobina requiere que su curva de unión a O2 sea sigmoidea más que hiperbólica.
Explicar el papel de un ambiente obstaculizado sobre la capacidad de la hemoglobina para unirse a monóxido de carbono.
Definir la P50 e indicar su importancia en el transporte de oxígeno y el aporte del mismo.
Describir los cambios estructurales y conformacionales en la hemoglobina que acompañan su oxigenación y su desoxigenación subsiguiente.
Explicar la función del 2,3-difosfoglicerato (BPG) en la unión a oxígeno y el aporte de este último.
Esbozar la implicación de la hemoglobina en el transporte de CO2 y protón, y describir los cambios acompañantes de la pKa del grupo imidazolio importante.
Describir las consecuencias estructurales para la HbS de la disminución de la pO2.
Identificar el defecto metabólico que ocurre como consecuencia de talasemias α y β.
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El suministro eficiente de oxígeno de los pulmones a los tejidos periféricos y el mantenimiento de las reservas tisulares para proteger contra episodios de anoxia son esenciales para la salud. En mamíferos, estas funciones son efectuadas por las proteínas hem homólogas hemoglobina y mioglobina, respectivamente. La mioglobina, una proteína monomérica del músculo rojo, se une estrechamente al oxígeno como una reserva contra la privación de oxígeno. Las múltiples subunidades de la hemoglobina, una proteína tetramérica de los eritrocitos, interactúan de una manera cooperadora que permite que este transportador descargue una proporción alta de O2 unido en tejidos periféricos, mientras que simultáneamente retiene la capacidad para unirse a él con eficiencia en los pulmones. Además de suministrar O2, la hemoglobina recolecta los productos de desecho de la respiración, CO2 y protones, para transporte hacia los pulmones y eliminación final por estos últimos. El suministro de oxígeno aumenta por la unión de 2,3 difosfoglicerato (BPG), que estabiliza la estructura cuaternaria de la desoxihemoglobina. La hemoglobina y la mioglobina ilustran tanto relaciones entre estructura y función de proteína, como la base molecular de trastornos genéticos, como la enfermedad de células falciformes y las talasemias. El cianuro y el monóxido de carbono matan porque alteran la función fisiológica de las proteínas en citocromo oxidasa y hemoglobina, respectivamente.
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LOS HIERROS HEM Y FERROSO CONFIEREN LA CAPACIDAD PARA ALMACENAR OXÍGENO Y TRANSPORTARLO
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La mioglobina y la hemoglobina contienen hem (hemo), un tetrapirrol cíclico que consta de cuatro moléculas de pirrol enlazadas por puentes de metileno. Esta red planar de dobles enlaces conjugados absorbe luz visible y da al hem un color rojo ...