Bioquímica: Estudio del equilibrio gaseoso y ácido-base del organismo
La hemoglobina es una
proteína que figura entre las moléculas
orgánicas más abundantes, en la mayoría
de los sistemas
vivios constituyen hasta el 50% o más del peso seco.
Es variada la cantidad de moléculas de proteínas: p. ej: enzimas,
hormonas,
de almacenamiento, de transporte
(tal es el caso de la hemoglobina – Hb -),
contráctiles (del tipo que se encuentran en el
músculo), inmunoglobulinas (Ig), de membrana,
etc.La hemoglobina ( Hb) es
una proteína elaborada y transportada por los
glóbulos rojos, tiene la propiedad
especial de ser capaz de combinarse con el oxígeno recogiéndolo en los
pulmones y liberándolo en los tejidos.Es de estructura
cuaternaria formada por cuatro cadenas polipeptídicas,
cada una de las cuales se combina con un grupo que
contiene hierro,
conocido como grupo hemo.En el grupo hemo, un átomo
de hierro está sostenido por átomos de hidrógeno que forman parte de una
estructura más grande conocida como anillo de
porfirina. Las dos cadenas idénticas que la forman
tienen cada una, una estructura primariaÚnica que contiene unos
150 aminoácidos, lo que hace un total de 600
aminoácidos, aproximadamente.Introducción
La Hb en los vertebrados
está formada por cuatro cadenas polipeptídica,
dos de un tipo y dos de otro. Las cuatro cadenas se mantienen
unidas por interacciones no covalentes.La HbA, la principal en
adultos, consta de 2 cadenas alfa y otras dos cadenas beta.
Existe una Hb minoritaria en los adultos llamada Hb A2 (que
constituye el 2% del total del Hb) la cual contiene dos
cadenas delta en lugar de las cadenas beta de la Hb A.
Así , la estructura subunitaria de la Hb A es alfa2
beta2 mientras que de la HB A2 es alfa2
delta2.Átomo de oxigeno
(verde) unido a un lado del grupo hemo (rojo). Residuo de
histidina (azul). Por B. Shaana. J. – Mol. Biol 171 –
1983- Estructura
cuaternaria.
La Hb pude disociarse en sus
cadenas constitutivas. La cadena alfa por sí misma
tiene una elevada afinidad por el oxígeno, una curva
de disociación hiperbólica y
característica de unión al oxígeno es
independiente del pH, de la
concentración de dióxido de carbono y
del nivel de 2,3-bifosfoglicerato (BPG).La cadena beta forma
fácilmente un tetrámero, beta 4, éste
carece totalmente de las propiedades alostéricas de la
Hb y tiene una alta afinidad por el
oxígeno.En resumen, las propiedades
alostéricas de la Hb se producen por la interacción de subunidades
diferentes.En 1938, Felix Haurowitz,
descubrió que los cristales de la dexosihemoglobina se
hacían pedazos cuando se los exponía al
oxígeno. Sin embrago, los cristales de la
dexosihemoglobina se podían unir y liberar
oxígeno sin perder su forma.Esta ruptura de los cristales
permitió pensar que la proteína sufría
un cambio
conformacional mayor al unirse al
oxígeno.De hecho, los estudios
cristalográficos por rayos X
llevados a cabo años más tarde demostraron que
la oxi y dexosihemoglobina difieren claramente en su
estructura cuaternaria. La molécula oxigenada es
más compacta, p. ej: al oxigenarse la distancia entre
los átomos de hierro decrecen de 40 a 33 . Los cambios
en los contactos entre las cadenas alfa y beta son de
interés particular.Existen dos clases de regiones
de contacto entre las cadenas alfa y beta. Uno de los tipos
de contacto es el alfa 1 beta 2 (que es idéntico al
alfa 2 beta 1) y el otro tipo de contacto es el alfa 1 beta 1
(que es idéntico al alfa 2 beta 2)En la transición de oxi
a dexosihemoglobina hay pocos cambios en le contacto alfa 1
beta 1 (y en su idéntico alfa 2 beta 2). En cambio, en
el contacto alfa 1 beta 2 (y en su idéntico alfa 2
beta 1) se producen cambios estructurales. Durante la
oxigenación una pareja de subunidad alfa 1 beta 1
giran respecto dela otra pareja un ángulo de 15º
y algunos de los átomos de la interfase se desplazan
hasta 6 A.- Estructura
Hemoglobina: estructura
Página siguiente |