APG 16 - Hemoglobina e Anemia Falciforme

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Aminoácidos 
↠ Proteínas são polímeros de aminoácidos, com cada 
resíduo de aminoácido unido ao seu vizinho por um tipo 
específico de ligação covalente (o termo “resíduo” indica 
a perda de elementos de água quando um aminoácido é 
unido a outro). (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ As proteínas podem ser degradadas (hidrolisadas) em 
seus aminoácidos constituintes por vários métodos. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
OS AMINOÁCIDOS POSSUEM ALGUMAS CARATERÍSTICAS 
ESTRUTURAIS EM COMUM 
↠ Todos os 20 tipos de aminoácidos comuns são α-
aminoácidos. Eles têm um grupo carboxila e um grupo 
amino ligados ao mesmo átomo de carbono (o carbono 
α). (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Em todos os aminoácidos comuns, exceto na glicina, 
o carbono α está ligado a quatro grupos diferentes: um 
grupo carboxila, um grupo amino, um grupo R e um 
átomo de hidrogênio. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
Obs.: Na glicina, o grupo R é outro átomo de hidrogênio. (LEHNINGNER, 
7ª ed.) 
 
↠ O átomo de carbono α é, portanto, um centro quiral. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ A polaridade dos grupos R varia amplamente, de apolar 
e hidrofóbico (não hidrossolúvel) a altamente polar e 
hidrofílico (hidrossolúvel). (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
Peptídeos e proteínas 
↠ As proteínas são macromoléculas formadas pela união 
sucessiva de aminoácidos, que são compostos originados 
da ligação peptídica entre um grupo amino e um grupo 
carboxílico. (DUARTE, 2015) 
↠ As proteínas controlam praticamente todos os 
processos que ocorrem em uma célula, e elas 
apresentam uma variedade quase infinita de funções. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ As proteínas são as macromoléculas biológicas mais 
abundantes, estando presentes em todas as células e em 
todas as partes das células. Além disso, há uma grande 
diversidade de proteínas; milhares de tipos diferentes 
podem ser encontrados em uma única célula. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ As proteínas são os instrumentos moleculares pelos 
quais a informação genética é expressa. (LEHNINGNER, 7ª 
ed.) 
↠ As proteínas de cada organismo, desde a mais simples 
das bactérias até os seres humanos, são construídas a 
partir do mesmo conjunto de 20 aminoácidos. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Para gerar uma determinada proteína, os aminoácidos 
ligam-se de modo covalente em uma sequência linear 
específica. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Entre as proteínas, as enzimas são as que têm maior 
variedade e especializações. Como catalisadoras de quase 
todas as reações celulares. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Duas moléculas de aminoácidos podem ser ligadas por 
ligação covalente por meio de uma ligação amida 
substituída, denominada ligação peptídica, produzindo, 
assim, um dipeptídeo. Essa ligação é formada pela 
remoção de elementos de água (desidratação) do grupo 
α-carboxila de um aminoácido e do grupo α-amino do 
outro. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ A formação da ligação peptídica é um exemplo de 
uma reação de condensação, uma classe comum de 
reações nas células vivas. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
 
↠ Quando o número de aminoácidos que se ligam dessa 
maneira é pequeno, a estrutura é chamada de 
oligopeptídeo. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Quando o número de aminoácidos que se ligam for 
maior, o produto é chamado de polipeptídeo. As proteínas 
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podem ter milhares de resíduos de aminoácidos. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Embora algumas vezes os termos “proteína” e 
“polipeptídeo” sejam usados de maneira intercambiável, 
as moléculas chamadas de polipeptídeos têm massas 
moleculares abaixo de 10.000, e as chamadas de proteínas 
têm massas moleculares mais elevadas. (LEHNINGNER, 7ª 
ed.) 
Algumas proteínas contêm, além dos aminoácidos, componentes 
químicos permanentemente associados; elas são chamadas de 
proteínas conjugadas. A parte de uma proteína conjugada que não é 
aminoácido normalmente é chamada de grupo prostético. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
Estrutura das proteínas 
A descrição de todas as ligações covalentes ligando resíduos de 
aminoácidos em uma cadeia polipeptídica é a estrutura primária. O 
elemento mais importante da estrutura primária é a sequência de 
resíduos de aminoácidos. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
Uma mesma proteína pode adquirir também estruturas secundárias, 
terciárias e até quaternárias. Isso ocorre como resultado de interações 
intermoleculares entre partes de uma mesma proteína ou entre várias 
cadeias de proteína. A estrutura secundária geralmente é resultante 
de ligações de hidrogênio que ocorrem entre o hidrogênio do grupo 
-NH e o oxigênio do grupo C = O. Quando as estruturas secundárias 
das proteínas se dobram sobre si mesmas, elas dão origem a uma 
disposição espacial denominada de estrutura terciária. Já a estrutura 
quaternária é a união de várias estruturas terciárias que assumem 
formas espaciais bem definidas. (DUARTE, 2015) 
 
Estrutura primária 
↠ Algumas observações simples ilustram a importância 
da estrutura primária, ou a sequência de aminoácidos de 
uma proteína: (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
➢ Proteínas com funções diferentes sempre 
possuem sequências de aminoácidos diferentes. 
➢ Milhares de doenças genéticas humanas foram 
rastreadas quanto à produção de proteínas 
defeituosas. 
↠ O conhecimento da sequência de aminoácidos em 
uma proteína pode dar ideias sobre sua estrutura 
tridimensional e função, localização celular e evolução. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
Estrutura secundária 
↠ O termo estrutura secundário refere-se a qualquer 
segmento de uma cadeia polipeptídica e descreve o 
arranjo espacial dos átomos na cadeia principal. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Existem alguns tipos de estruturas secundárias que 
são particularmente estáveis e ocorrem extensamente 
em proteínas. As mais conhecidas são as α-hélices e as 
conformações β. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
A estabilidade de uma α -hélice origina-se principalmente das ligações 
de hidrogênio formadas entre o oxigênio da carbonila da ligação 
peptídica e o átomo de hidrogênio ligado ao nitrogênio da ligação 
peptídica no quarto resíduo adiante na cadeia polipeptídica. (HARPER, 
30ª ed.) 
As conformações β organizam as cadeias polipeptídicas em forma de 
folhas. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
 
Em proteínas globulares, que apresentam estrutura enovelada 
compacta, alguns resíduos de aminoácidos estão em voltas ou alças 
onde a cadeia polipeptídica inverte a direção. Esses são elementos 
conectores que ligam estruturas sucessivas de α-hélices e 
conformações β. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
Estruturas terciária e quaternária 
↠ O arranjo tridimensional total de todos os átomos de 
uma proteína é chamado de estrutura terciária. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Algumas proteínas contêm duas ou mais cadeias 
polipeptídicas distintas, ou subunidades, que podem ser 
idênticas ou diferentes. O arranjo dessas subunidades 
proteicas em complexos tridimensionais constitui a 
estrutura quaternária. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ Considerando esses níveis mais altos de estrutura, é 
conveniente separar dois grandes grupos nos quais 
muitas proteínas podem ser classificadas: proteínas 
fibrosas, com cadeias polipeptídicas arranjadas em longos 
filamentos ou folhas, e proteínas globulares, com cadeias 
polipeptídicas enoveladas em forma esférica ou globular. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
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As proteínas fibrosas têm forma alongada e, diferentemente das 
globulares, são formadas pela associação de módulos repetitivos, 
possibilitando a construção de grandes estruturas. O componente 
fundamental das proteínas fibrosas são cadeias polipeptídicas muito 
longas com estrutura secundária regular: α-hélice nas α-queratinas, 
folha β pregueada nas β-queratinas e uma hélice característica no 
colágeno. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
Proteínas globulares 
↠ As proteínas globulares normalmente contêm vários 
tipos de estruturas secundárias. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ São solúveis em água. (DUARTE, 2015) 
↠ A maioria das enzimas e das proteínas reguladoras são 
proteínas globulares. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠Em uma proteína globular, segmentos diferentes das 
cadeias polipeptídicas (ou de múltiplas cadeias 
polipeptídicas) se dobram uns sobre os outros, gerando 
uma forma mais compacta do que a observada nas 
proteínas fibrosas. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
↠ As proteínas globulares tem uma função dinâmica e 
incluem a maioria das enzimas, os anticorpos, muitos 
hormônios e proteínas transportadoras, como a albumina 
sérica e hemoglobina. (DUARTE, 2015) 
↠ As proteínas globulares são formadas por cadeias 
polipeptídicas que se dobram adquirindo a forma esférica 
ou globular sendo estruturalmente mais complexas que 
as demais proteínas, contem frequentemente, vários 
tipos de estruturas secundárias, além de apresentarem 
estrutura terciária. (DUARTE, 2015) 
↠ Hemeproteínas são um grupo de proteínas 
especializadas que contêm heme como grupo prostético 
firmemente ligado. O papel do grupo heme é 
determinado pelo ambiente criado pela estrutura 
tridimensional da proteína. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Na hemoglobina e na mioglobina, as duas 
hemeproteínas mais abundantes em humanos, o grupo 
heme serve para ligar, de forma reversível, o oxigênio 
(O2). (BROWN, 7ª ed.) 
MIOGLOBINA 
A mioglobina, uma hemeproteína presente no coração e no músculo 
esquelético, funciona tanto como um reservatório quanto como um 
carreador de oxigênio que aumenta a velocidade de transporte de 
oxigênio dentro da célula muscular. (BROWN, 7ª ed.) 
Ela funciona tanto para a estocagem de oxigênio quanto para facilitar 
a difusão do oxigênio nos tecidos musculares em contração. 
(LEHNINGNER, 7ª ed.) 
A mioglobina contém uma única cadeia polipeptídica de 153 resíduos 
de aminoácidos de sequência conhecida e um único grupo ferro-
protoporfirina, ou heme. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
O mesmo grupo heme encontrado na mioglobina é encontrado na 
hemoglobina, a proteína ligadora de oxigênio dos eritrócitos. 
O grupo heme é responsável pela coloração vermelha amarronzada 
tanto da mioglobina quanto da hemoglobina. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
A mioglobina é especialmente abundante nos músculos de mamíferos 
mergulhadores. A estocagem e a distribuição do oxigênio pela 
mioglobina do músculo permitem que animais que mergulham 
permaneçam submersos por um longo período. (LEHNINGNER, 7ª ed.) 
Eritrócitos 
↠ Os eritrócitos (hemácias), ou células vermelhas do 
sangue (RBC), são pequenas células transportadoras de 
oxigênio com aproximadamente 7,5 µm de diâmetro. 
(MARIEB, 7ª ed.) 
↠ São as células mais numerosas no sangue. (MARIEB, 
7ª ed.) 
↠ Os eritrócitos têm a forma de discos bicôncavos — 
discos com centros rebaixados. (MARIEB, 7ª ed.) 
↠ A forma bicôncava dos eritrócitos é mantida por uma 
rede de proteínas periféricas na superfície interna da 
membrana. plasmática. (MARIEB, 7ª ed.) 
 
↠ Os eritrócitos vivem de 100 a 120 dias, muito mais do 
que a maioria dos outros tipos de células sanguíneas, e 
se originam na medula óssea vermelha, onde expelem 
seu núcleo e suas organelas antes de entrarem na 
corrente sanguínea. (MARIEB, 7ª ed.) 
↠ Os eritrócitos são circundados por uma membrana 
plasmática, mas não possuem núcleos ou organelas. Seu 
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citoplasma contém moléculas de hemoglobina, uma 
proteína transportadora de oxigênio. (MARIEB, 7ª ed.) 
↠ A hemoglobina nos eritrócitos, além do oxigênio que 
transporta, também leva 20% do dióxido de carbono 
transportado pelo sangue. (MARIEB, 7ª ed.) 
Hemoglobina 
↠ É uma substância pigmentada e formada por duas 
partes: (THEREZINHA, 4ª ed.) 
➢ Porção que contém ferro, denominada heme; 
➢ Porção proteica, denominada de globina. 
FORMAÇÃO DA HEMOGLOBINA 
↠ O ferro do heme chega à célula formadora de 
hemoglobina ou eritroblasto ligado à sua proteína 
transportadora – a siderofilina ou transferrina. 
(THEREZINHA, 4ª ed.) 
↠ O complexo ferro-transferrina liga-se à membrana 
celular por meio de seus receptores específicos. A 
absorção desse complexo pelos eritoblastos se faz após 
a invaginação de pequena porção da membrana celular. 
(THEREZINHA, 4ª ed.) 
↠ O ferro intracitoplasmático entra na mitocôndria para 
que se processe a síntese do heme. Se houver ferro em 
excesso, este se deposita sob a forma de ferritina em 
pequenos agregados semicristalinos no citoplasma. 
(THEREZINHA, 4ª ed.) 
↠ A globina constitui a maior porção da molécula da 
hemoglobina. Enquanto a síntese do heme se processa 
na mitocôndria, a da globina se faz no ribossoma 
citoplasmático. (THEREZINHA, 4ª ed.) 
↠ A formação da globina é comandada por genes das 
células eritroblásticas, existindo quatro diferentes genes 
capazes de comandar a síntese de quatro cadeias 
polipeptídicas, que são: denominadas alfa(controlada pelo 
gene alfa, localizado no cromossomo 16), beta, gama e 
delta (controlada pelo gene beta, localizado no 
cromossomo 11). (THEREZINHA, 4ª ed.) 
 
FUNÇÕES E CARACTERÍSTICAS DA HEMOGLOBINA 
↠ A hemoglobina tem duas funções essenciais: 
transportar oxigênio e exercer um poderoso efeito 
tampão. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ A hemoglobina está presente nas hemácias, com 
cerca de 270 milhões de moléculas por célula, 
equivalendo a aproximadamente 1/3 do seu peso. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ A hemoglobina é encontrada exclusivamente nos 
eritrócitos, e sua principal função é transportar oxigênio 
(O2) dos pulmões até os capilares dos tecidos. (BROWN, 
7ª ed.) 
↠ A hemoglobina predominante (mais de 95% do total) 
nos seres humanos adultos (HbA) é formada por quatro 
cadeias polipeptídicas, duas α (com 141 aminoácidos) (α1 e 
α2) e duas β (com 146 aminoácidos) (β1 e β2). 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ Na estrutura quaternária da hemoglobina, as ligações 
não covalentes são muito mais numerosas entre 
subunidades diferentes — α/β — do que entre 
subunidades iguais — α/α e β/β. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ O resultado desta associação desigual é uma molécula 
tetramérica composta pela união de dois dímeros, α1 β1 
e α2 β2. O contato entre os dois dímeros é estabelecido 
nas interfaces designadas α1 β2 e α2 β1. (MARZZOCO, 
4ª ed.) 
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LIGAÇÃO DO OXIGÊNIO À HEMOGLOBINA 
↠ A hemoglobina é uma hemeproteína: cada uma de 
suas cadeias está associada a um grupo prostético heme. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ O heme é uma molécula de porfirina contendo um íon 
de ferro, que, na mioglobina e na hemoglobina, 
permanece no estado ferroso, Fe2+. (MARZZOCO, 4ª 
ed.) 
As porfirinas consistem em um anel plano, resultante da fusão de 
quatro núcleos pirrólicos, com substituintes variáveis, que caracterizam 
seus subtipos; na hemoglobina é encontrado o isômero denominado 
protoporfirina IX1. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ O heme confere à hemoglobina, e ao sangue, sua cor 
característica. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ O grupo heme localiza-se dentro de uma cavidade 
hidrofóbica, delimitada sobretudo por aminoácidos 
apolares, que estabelecem interações hidrofóbicas com o 
anel porfirínico. Este ambiente apolar torna possível a 
ligação do oxigênio ao ferro (Fe2+), sem que ele seja 
oxidado ao estado férrico (Fe3+). (MARZZOCO, 4ª ed.) 
 
↠ O íon de ferro fica no centro do grupo heme, 
formando seis ligações: com os quatro átomos de 
nitrogênio do anel porfirínico, com a cadeia polipeptídica 
e pode, ainda, ligar-se reversivelmente a uma molécula de 
oxigênio (O2). As duas últimas ligações são 
perpendiculares ao plano do anel e situam-se em lados 
opostos do plano do heme. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
Ao sítio de ligação do ferro com oxigênio podem ligar-se outras 
moléculas pequenas, como CO e H2S, com afinidade ainda maior que 
o oxigênio, o que explica sua alta toxidez para organismos aeróbios. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
A mioglobina pode ligar somente uma molécula de oxigênio (O2), 
porque contém apenas um grupo heme. A hemoglobina, em 
contrapartida, pode ligar quatro moléculas de O2, uma a cada um de 
seus quatro núcleos 
heme. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Uma molécula de hemoglobina totalmente oxigenada 
contém quatro moléculas de O2e é denominada oxi-
hemoblobina (oxiHb ou HbO2), em contraposição à forma 
desprovida de oxigênio, chamada desoxi-hemoglobina 
(desoxiHb ou Hb). (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ A ligação do oxigênio ao grupo heme altera a cor da 
hemoglobina, que passa de azulada (sangue venoso) a 
vermelha (sangue arterial). (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ As hemoglobinas oxigenada e desoxigenada têm 
estruturas tão diferentes, que apresentam formas 
cristalinas distintas. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ A oxigenação da hemoglobina determina alterações 
estruturais sequenciais. Na desoxi-Hb, os íons de ferro 
estão situados fora do plano do grupo heme e o anel 
porfirínico é ligeiramente côncavo. Quando o oxigênio se 
liga ao heme de uma das subunidades, o ferro se desloca 
para o plano do anel, que se torna mais achatado. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
 
 
 
 
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A HEMOGLOBINA LIGA-SE AO OXIGÊNIO COOPERATIVAMENTE 
A ligação do oxigênio implica rearranjos moleculares sucessivos, já que 
a mudança de conformação de uma subunidade acarreta alteração 
das outras. Estes movimentos coordenados determinam a cinética de 
oxigenação da hemoglobina: a ligação da primeira molécula de oxigênio 
facilita o preenchimento dos outros grupos heme. As sucessivas 
conformações assumidas pela molécula de hemoglobina têm afinidades 
crescentes pelo oxigênio: a ligação da quarta molécula é 300 vezes 
mais eficiente do que a ligação da primeira. A esse fenômeno dá-se o 
nome de cooperatividade. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
FATORES QUE INTERFEREM NA LIGAÇÃO COM OXIGÊNIO 
↠ O aumento da temperatura, a presença de 
determinados compostos orgânicos fosforilados, o 
aumento da pressão parcial de CO2 e a diminuição de 
pH são fatores que provocam a redução da afinidade da 
hemoglobina pelo oxigênio. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
2,3 bisfosfoglicerato (BPG) 
↠ Composto que as hemácias possuem que diminui a 
afinidade da hemoglobina por oxigênio. (MARZZOCO, 4ª 
ed.) 
↠ O BPG liga-se fortemente à desoxiHb, que apresenta 
a cavidade entre as subunidades β suficientemente 
grande para alojá-lo. Esta cavidade é circundada por 
cadeias laterais de aminoácidos carregadas positivamente, 
que interagem com os grupos negativos do BPG. Na oxi-
Hb, a cavidade é menor, o que dificulta a ligação do BPG. 
A consequência é o predomínio da forma desoxigenada 
da hemoglobina, o que equivale a um decréscimo na sua 
afinidade por oxigênio. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
 
↠ O efeito do BPG manifesta-se em baixas pressões de 
oxigênio, sendo suplantado por pressões elevadas de 
oxigênio, nas quais prevalece a oxi-Hb. (MARZZOCO, 4ª 
ed.) 
↠ Nas condições de alta pO2 dos pulmões, a hemoglobina 
fica saturada com oxigênio, mesmo na presença de BPG, 
cujo papel fisiológico é aumentar substancialmente a 
liberação de oxigênio nos tecidos extrapulmonares, onde 
a pO2 é baixa. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ O nível de BPG nas hemácias aumenta, de modo 
gradativo, em condições associadas com hipóxia tecidual 
(oxigenação deficitária dos tecidos) prolongada, como: 
comprometimento do sistema cardiorrespiratório, estado 
anêmico e permanência em grandes altitudes. Este 
mecanismo adaptativo compensa a menor disponibilidade 
de oxigênio existente nessas situações, com um aumento 
na liberação do gás para os tecidos. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ As múltiplas subunidades da hemoglobina, uma 
proteína tetramérica de hemácias, interagem de forma 
cooperativa, o que possibilita a esse transportador 
descarregar uma alta quantidade de O2 nos tecidos 
periféricos enquanto mantém, ao mesmo tempo, a 
capacidade de ligá-lo com eficiência nos pulmões. 
(HARPER, 30ª ed.) 
↠ Além de entregar O2, a hemoglobina retira os resíduos 
de produtos da respiração, CO2 e prótons, para o 
transporte e, finalmente, para a eliminação nos pulmões. 
(HARPER, 30ª ed.) 
pH: efeito Bohr 
↠ A ligação do oxigênio à hemoglobina depende do pH. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ A afinidade da hemoglobina pelo oxigênio varia com o 
pH, mesmo dentro do estreito limite fisiológico de 
variação do pH: é tanto menor quanto menor o pH. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ A afinidade da hemoglobina por oxigênio também 
diminui com acréscimos na pressão parcial de CO2 (pO2), 
produzindo desvios da curva de saturação com oxigênio 
para a direita, um resultado semelhante ao da diminuição 
de pH. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
 
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↠ Os íons H+, como acontece com o BPG, ligam-se 
preferencialmente à desoxi-Hb, que passa a constituir a 
forma predominante, o que corresponde a uma 
diminuição na afinidade da hemoglobina por oxigênio. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ A influência do pH e da concentração de CO2 sobre 
a oxigenação da hemoglobina tem grande importância 
fisiológica, porque no nível dos tecidos a acentuada 
produção de CO2 pelo metabolismo e o decréscimo no 
pH resultante estão sempre associados a uma maior 
demanda de oxigênio. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ O efeito do pH e da pressão parcial de CO2 sobre a 
união entre Hb e O2 é denominado efeito Bohr. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
Hemoglobina e o tamponamento do sangue 
↠ O efeito Bohr revela o papel fundamental 
desempenhado pela hemoglobina na manutenção do pH 
plasmático: à medida que a pO2 diminui e a concentração 
de H+ aumenta, a hemoglobina libera O2 e capta H+. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ Quando a pO2 aumenta e a concentração de H+ 
diminui, ela se liga a O2 e libera H+. Estas são as condições 
encontradas nos tecidos e nos alvéolos pulmonares, 
respectivamente. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ Nos capilares que irrigam os tecidos, o CO2 produzido 
pelo metabolismo celular difunde-se até as hemácias, 
onde é hidratado rapidamente em uma reação catalisada 
pela anidrase carbônica, formando H2CO3. No pH do 
sangue (7,4), o H2CO3 dissocia-se em HCO3– e H+: 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
 
↠ A ocorrência destas duas reações consecutivas explica 
por que um aumento na concentração de CO2 causa 
uma diminuição do pH. Este aumento de acidez, associado 
à baixa pO2 tecidual, faz com que a hemoglobina libere 
O2 e capte H+, impedindo que ocorram grandes 
variações de pH. O HCO3–, produzido nas hemácias, 
difunde-se para o plasma e é transportado até os 
pulmões. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ Cerca de 90% do CO2 produzido nas células são 
transportados aos pulmões por este mecanismo; 5% 
como carbamino-hemoglobina e 5% permanecem em 
solução. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ Nos pulmões a situação inverte-se. A alta pO2 leva à 
oxigenação da hemoglobina e à dissociação de H+. O 
HCO3– desloca-se do plasma para o interior das hemácias 
e combina-se com os H+, formando H2CO3, que é 
convertido em CO2 e H2O pela anidrase carbônica. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ O CO2 difunde-se das hemácias para o plasma, depois 
para os alvéolos pulmonares e é expirado. A liberação de 
prótons pela hemoglobina corrige o valor de pH que, de 
outro modo, tenderia a aumentar pois, com a baixa pCO2 
alveolar, o CO2 é eliminado no ambiente, consumindo H+ 
e HCO3-: (MARZZOCO, 4ª ed.) 
 
↠ Assim, a manutenção do pH fisiológico, imprescindível 
para o desempenho de qualquer função vital, é obtida 
pela ação coordenada do sistema Hb/HbO2 e do sistema 
CO2/HCO3–. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
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LIGAÇÃO AO CO 
↠ O monóxido de carbono (CO) liga-se fortemente (mas 
reversivelmente) ao ferro da hemoglobina, formando 
carboxie-moglobina. Quando o monóxido de carbono se 
liga a um ou mais dos quatro grupos heme, a hemoglobina 
muda para a conformação R, de modo que os grupos 
remanescentes se ligam ao O2 com alta afinidade. 
(BROWN, 7ª ed.) 
↠ Como resultado, a hemoglobina afetada é incapaz de 
liberar o oxigênio para os tecidos. (BROWN, 7ª ed.) 
Obs.: a afinidade da hemoglobina por CO é 220 vezes 
maior do que por O2. Consequentemente, mesmo 
concentrações mínimas de monóxido de carbono no 
meio podem produzir concentrações tóxicas de carboxie-
moglobina no sangue. (BROWN, 7ª ed.) 
Além do O2, do CO2 e do CO, outro gás, o óxido nítrico (NO), também 
é carregadopela hemoglobina. O NO é um potente vasodilatador. Ele 
pode ser captado pelos eritrócitos ou deles liberado, modulando, assim, 
a disponibilidade de NO e influenciando o diâmetro dos vasos. (BROWN, 
7ª ed.) 
Tipos de Hemoglobina 
↠ É importante lembrar que a hemoglobina A humana 
(HbA) é apenas um membro de uma família de proteínas 
funcional e estruturalmente relacionadas, as hemoglobinas. 
(BROWN, 7ª ed.) 
↠ Cada uma dessas proteínas transportadoras de 
oxigênio é um tetrâmero, composto por dois 
polipeptídeos de α-globina e dois polipeptídeos β-globina. 
(BROWN, 7ª ed.) 
↠ Certas hemoglobinas, como a HbF, são sintetizadas 
normalmente apenas durante o desenvolvimento fetal, 
enquanto outras, como a HbA2, são sintetizadas no 
adulto, embora em baixos níveis quando comparadas com 
a HbA. (BROWN, 7ª ed.) 
↠A HbA também pode ser modificada pela adição 
covalente de uma hexose (BROWN, 7ª ed.) 
HEMOGLOBINA FETAL 
↠ A hemoglobina fetal (HbF) tem uma cadeia 
polipeptídica chamada γ (gama) em substituição à cada 
cadeia β. A estrutura da HbF é, então, α2 γ2, em 
contraposição à estrutura α2 β2 da HbA. (MARZZOCO, 
4ª ed.) 
↠ HbF tem maior afinidade por oxigênio que HbA: sua 
curva de saturação com oxigênio é deslocada para a 
esquerda em relação à curva de saturação da HbA. 
Graças a esta propriedade, o feto pode obter oxigênio 
do sangue da mãe, através da placenta - efetivamente, 
HbF é oxigenada à custa da HbA materna. (MARZZOCO, 
4ª ed.) 
↠ A diferença de afinidade por oxigênio entre HbF e 
HbA é devida à força de ligação de 
2,3bisfosfoglicerato(BPG) aos dois tipos de hemoglobina. 
Nas cadeias γ, um aminoácido com carga positiva foi 
substituído por um polar sem carga. Ou seja, na molécula 
de HbF existe um par a menos de grupos positivos na 
cavidade onde se insere o BPG, que, por isto, liga-se mais 
fracamente que na HbA. (MARZZOCO, 4ª ed.) 
↠ Como a concentração de BPG é igual nas hemácias 
da mãe e do feto, e a HbF liga-se menos eficientemente 
ao BPG, a forma desoxigenada desta hemoglobina fica 
menos estável e a sua afinidade por oxigênio aumenta: o 
oxigênio flui da oxi-Hb da mãe para a desoxi-Hb do feto. 
(MARZZOCO, 4ª ed.) 
Hemoglobina A2 
↠ A HbA2 é um componente menor da hemoglobina 
normal do adulto, surgindo inicialmente logo antes do 
nascimento e finalmente constituindo cerca de 2% da 
hemoglobina total. É composta por duas cadeias de α-
globina e duas de γ-globina. (BROWN, 7ª ed.) 
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 @jumorbeck 
 
Hemoglobina A1C 
↠ Em condições fisiológicas, a HbA é vagarosamente 
glicada (condensada não enzimaticamente com uma 
hexose), sendo a extensão dessa glicação dependente da 
concentração plasmática da hexose. (BROWN, 7ª ed.) 
↠A forma mais abundante de hemoglobina glicada é 
HbA1C. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Ela possui resíduos de glicose ligados 
predominantemente aos grupos NH2 das valinas N-
terminais das cadeias de β -globina Quantidades 
aumentadas de HbA1c são encontradas nos eritrócitos de 
pacientes com diabetes melito, pois a HbA desses 
pacientes está em contato com concentrações mais altas 
de glicose durante os 120 dias de vida de seus eritrócitos. 
(BROWN, 7ª ed.) 
 
Anemia Falciforme (Doença da hemoglobina S) 
↠ Resulta da produção de hemoglobinas com sequências 
alteradas de aminoácidos (hemoglobinopatias qualitativas). 
(BROWN, 7ª ed.) 
↠ A anemia falciforme, a mais comum das doenças 
falciformes dos eritrócitos, é uma doença genética 
causada pela substituição de um único nucleotídeo no 
gene da cadeia da β -globina. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ A anemia falciforme é uma doença autossômica 
recessiva. Ela ocorre em pessoas que herdaram dois 
genes mutantes (um de cada um dos genitores) que 
codificam a síntese das cadeias β das moléculas de 
globina. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Um bebê não demonstra sintomas da doença até que 
uma quantidade suficiente de HbF tenha sido substituída 
por HbS, de modo que possa ocorrer a alteração no 
formato dos eritrócitos, que passam a mostrar-se 
falciformes. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ A anemia falciforme caracteriza--se por episódios 
dolorosos (crises) que ocorrem durante toda a vida, por 
uma anemia hemolítica crônica com hiperbilirrubinemia 
associada e pelo aumento da suscetibilidade a infecções, 
que começam, em geral, no início da infância. (BROWN, 
7ª ed.) 
Obs.: A vida média de um eritrócito na anemia falciforme 
é menor que 20 dias, comparada com os 120 dias para 
eritrócitos normais; daí a anemia. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Outros sintomas incluem síndrome aguda do peito, 
acidentes vasculares cerebrais (AVC), disfunção esplênica 
e renal e alterações ósseas devido à hiperplasia da medula 
óssea. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Há redução da expectativa de vida. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Os heterozigotos, representando um em cada doze 
afro-americanos, possuem um gene normal e um gene 
falciforme. Os eritrócitos desses heterozigotos contêm 
tanto HbS quanto HbA, e diz-se que esses indivíduos 
apresentam traço de anemia falciforme. Eles 
normalmente não apresentam sintomas clínicos (mas 
podem apresentar, quando sob condições de exercício 
físico intenso com desidratação) e podem ter uma 
expectativa de vida normal. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Substituição de aminoácidos nas cadeias da HbS. Uma 
molécula de HbS contém duas cadeias de α -globina 
normais e duas cadeias de β -globina mutantes (βS), nas 
quais o ácido glutâmico da posição 6 é substituído pela 
valina. (BROWN, 7ª ed.) 
 
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 @jumorbeck 
 
 
↠ A substituição de um resíduo de glutamato carregado 
por uma valina apolar forma uma saliência na cadeia β a 
qual se associa de forma complementar com a cadeia β 
de outra molécula de hemoglobina na célula. (BROWN, 7ª 
ed.) 
↠ Em condições de baixa pressão de oxigênio, a 
desoxiemoglobina S polimeriza dentro dos eritrócitos, 
formando uma rede de polímeros fibrosos insolúveis que 
enrijece e distorce as células, produzindo eritrócitos 
rígidos e deformados. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Essas células falciformes frequentemente bloqueiam o 
fluxo sanguíneo nos capilares de pequeno diâmetro. Essa 
interrupção no suprimento de oxigênio leva à anóxia 
(privação de oxigênio) localizada no tecido, causando dor 
e, por fim, a morte isquêmica (infarto) das células na 
vizinhança da área do bloqueio. (BROWN, 7ª ed.) 
Comparados aos eritrócitos normais, os eritrócitos falciformes 
apresentam uma capacidade reduzida de se deformarem e uma 
tendência aumentada de aderência às paredes do vaso. Isso dificulta o 
movimento por meio dos vasos pequenos, causando então oclusão 
microvascular. (BROWN, 7ª ed.) 
O tratamento envolve adequada hidratação, analgésicos, 
antibioticoterapia agressiva (em caso de infecção) e transfusões em 
pacientes que apresentem alto risco de oclusão fatal de vasos. 
(BROWN, 7ª ed.) 
 
 
 
Incidência da anemia falciforme e de outras doenças na 
população negra 
↠Até hoje, a exclusão social, condições socioeconômicas 
e hereditariedade determinam as doenças e os agravos 
em pessoas de cor de pele negra. (SANTOS, 2019) 
↠ Segundo o Relatório Anual das Desigualdades Raciais 
no Brasil, a população negra chega menos às atividades 
de saúde. (SANTOS, 2019) 
 ↠ A população negra compõe mais da metade dos 
brasileiros. De acordo com o Instituto Brasileiro de 
Geografia e Estatística (IBGE), cerca de 54% da 
população do país se autodeclara negra. 
↠ A anemia falciforme é a doença hereditária do sangue 
mais comum nos Estados Unidos, afetando cerca de 
50.000 norte-americanos. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ Ela ocorre principalmente na população de afro-
americanos, afetando 1 a cada 500 recém-nascidos afro-
americanos. (BROWN, 7ª ed.) 
↠ A anemia falciforme (AF) é uma doença originária do 
continente africano e foi trazida para o Brasil durante o 
período da escravidão. É uma doença de caráter 
genético causada pela mutação do gene da hemoglobina 
beta, levando a produção de uma hemoglobina anormal, 
denominada S (HbS). É uma das doençashereditárias mais 
presentes na população brasileira, acometendo 
principalmente pessoas negras e pardas, e em menor 
proporção, pessoas brancas. (OLIVEIRA, et. al., 2013) 
↠ A anemia falciforme é muito frequente na população 
do continente africano. Sua origem data de mais ou 
menos 30 mil anos atrás, quando da passagem do 
nomadismo para o sedentarismo humano, e o principal 
fator implicado no surgimento da mutação genética seria 
a malária falciparum (o traço falciforme confere uma certa 
resistência a essa doença, aumentando a possibilidade de 
sobrevida durante a infância). A partir daí, com as 
migrações populacionais frequentes naquele período, o 
gene teria sido disseminado por todo o continente. Esse 
teria sido o desenvolvimento dos haplótipos do continente 
africano, que seria diferente da origem daqueles surgidos 
no continente asiático. (OLIVEIRA, et. al., 2013) 
↠ Geneticamente, existem cinco tipos de haplótipos de 
interesse associados ao gene da hemoglobina S: Senegal, 
Benin, Banto, Camarões e Árabe-Indiano, cada um 
recebendo o nome da região ou grupo étnico em que é 
mais prevalente. Cada um desses haplótipos tem 
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 @jumorbeck 
 
manifestações clínicas com níveis de gravidades 
diferentes, sendo aqueles ligados ao Senegal e Árabe-
Indiano mais benignas e o ligado ao Banto a forma mais 
grave. (OLIVEIRA, et. al., 2013) 
↠ Doenças prevalentes na população negra: (SANTOS, 
2019) 
➢ Anemia falciforme: doença genética.; 
➢ Hipertensão Arterial Sistêmica: prevalência 2 
vezes maior entre os afro-americanos – os 
negros desenvolvem HAS em idades mais 
precoces do que os brancos e detêm as taxas 
mais elevadas de HAS severa; 
➢ Diabetes Mellitus; 
➢ Transtorno de Compulsão Alimentar (TCA); 
➢ Doença Renal Crônica: maior em negros, com 
prevalência em indivíduos de baixa escolaridade. 
➢ Vírus da Imunodegiciência Humana (HIV) e 
Infecção Sexualmente Transmissível (IST): 
maior ocorrência nos afrodescendentes; 
➢ Câncer de Próstata: chance duas a três vezes 
maior; 
➢ Glaucoma: em função do aumento da 
pigmentação nos olhos. 
➢ Suicídio: não é uma doença em si, mas uma 
consequência de alterações psicológicas. Em 
2016, segundos dados do IBGE, os negros 
representaram 55% dos adolescentes e jovens 
que cometeram suicídio no Brasil, sendo os 
homens negros o grupo de maior risco. 
 
Referências 
LORENZI, Therezinha F. Hematologia Propedêutica e 
Clínica, 4ª ed. - Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006. 
MARIEB, Elaine. Anatomia humana. Tradução Lívia Cais, 
Maria Silene de Oliveira e Luiz Cláudio Queiroz. São Paulo: 
Pearson Education do Brasil, 2014. 
MARZZOCO, Anita; TORRES, Bayardo B. Bioquímica 
Básica, 4ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. 
RODWELL et. al. Bioquímica Ilustrada de Harper, 30ª ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2017. 
FERRIER, Denise. R. Bioquímica Ilustrada. Porto Alegre: 
Artmed: Grupo A, 2019 9788582714867. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978858
2714867/. Acesso em: 29 set. 2021. 
NELSON, David. L.; COX, Michael. M. Princípios de 
Bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed: Grupo 
A, 2018. 9788582715345. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978858
2715345/. Acesso em: 29 set. 2021. 
SANTOS et al. Doenças e agravos prevalentes na 
população negra: revisão integrativa. Revista Nursing, v.22, 
n. 250, p. 2756-2758, 2019. 
OLIVEIRA et. al. Anemia falciforme: informações científicas 
sobre uma doença que aflige a população negra e 
quilombola no Brasil. Revista Digital, Buenos Aires, v. 18, 
n.183, 2013.