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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, el lector debería:
Describir las similitudes y diferencias estructurales más importantes entre la mioglobina y la hemoglobina.
Dibujar las curvas de unión para la oxigenación de la mioglobina y la hemoglobina.
Explicar por qué la curva de unión sigmoidea del O2 de la hemoglobina la convierte en un mejor vehículo para transportar oxígeno que la curva de unión hiperbólica de la mioglobina.
Detallar cómo la presencia de la histidina distal afecta la capacidad de la hemoglobina para unirse al monóxido de carbono (CO).
Definir P50 e indicar su importancia en el transporte y suministro de oxígeno.
Describir los cambios estructurales y conformacionales de la hemoglobina que acompañan su oxigenación y posterior desoxigenación. ¿Qué función desempeña la histidina proximal en esta transición?
Exponer la función del 2,3-bisfosfoglicerato (BPG) en la unión y el suministro de oxígeno.
Explicar cómo el efecto Bohr, a) mejora la capacidad de los eritrocitos para absorber CO2 de los tejidos periféricos y, b) promueve la liberación del CO2 transportado en el ambiente rico en O2 de los pulmones.
Especificar las consecuencias estructurales para la hemoglobina S (HbS) de la reducción de la PO2.
Identificar el defecto metabólico que se produce como consecuencia de las talasemias α y β.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
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Tanto el aporte eficiente de oxígeno desde los pulmones a los tejidos periféricos como el mantenimiento de las reservas tisulares para proteger contra los episodios anóxicos son esenciales para la salud. En los mamíferos, estas funciones las realizan las hemoproteínas homólogas hemoglobina y mioglobina, respectivamente. La mioglobina, una proteína monomérica del músculo rojo, se une con firmeza al oxígeno como reserva contra la falta de este último. Las múltiples subunidades de la hemoglobina, una proteína tetramérica de los eritrocitos, interactúan de manera cooperativa, lo que permite que dicho transportador descargue una alta proporción del O2 unido a los tejidos periféricos, al mismo tiempo que retiene la capacidad de unirlo con eficiencia en los pulmones. La descarga de oxígeno recibe el refuerzo de la unión del 2,3-bisfosfoglicerato (BPG, bisphosphoglycerate), que estabiliza la estructura cuaternaria de la desoxihemoglobina. El cianuro y el monóxido de carbono (CO) matan porque interrumpen la función fisiológica de las proteínas hemo oxidasa de citocromo y hemoglobina, respectivamente.
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Además de aportar O2, la hemoglobina desempeña un papel fundamental en el transporte del producto de desecho de la respiración, CO2, a los pulmones para su eliminación. La unión de protones a la hemoglobina mejora la conversión del CO2, un derivado importante de la respiración, en ácido carbónico soluble en agua y su base conjugada, bicarbonato, por la enzima anhidrasa carbónica. En los pulmones, la liberación de protones de la hemoglobina inducida por el O2 invierte este proceso con el objetivo de facilitar la eliminación como CO2 gaseoso. El CO2 adicional se ...