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BIOQUÍMICA SDE0024 Profa. Dra. Edjane Fabiula Buriti da Silva edjanefabiula@hotmail.com Hemoglobina e Mioglobina Plano de Ensino Proteínas Hemoglobina e Mioglobina São proteínas bem estudadas e clinicamente relevantes. Elas servem como proteína modelo, uma vez que ajudam a ilustrar os princípios básicos de estrutura e função. Proteínas Proteínas Conjugadas Aminoácidos – proteínas simples Aminoácidos + não protéico – proteínas conjugadas Atenção! Proteínas que apresentam um grupo heme como grupo prostético fortemente ligado a proteína: hemeproteínas. Proteínas Grupo Heme É composto por protoporfirina e íon Ferroso (Fe2+); O Fe é mantido no centro da molécula ligado a quatro N do anel de porfirina Proteínas Protoporfirina Hemeproteína Fe 2 + Proteínas Hemeproteínas Hemeproteínas mais abundantes nos seres humanos: hemoglobina e mioglobina; O grupo heme nessas proteínas serve para ligar o oxigênio reversivelmente. Proteínas Hemoglobina e Mioglobina A hemoglobina contém 4 cadeias polipeptídicas, portanto: 4 grupos heme; A mioglobina contém somente uma cadeia polipeptídica, 1 grupo heme. Proteínas Funções Celulares A hemoglobina transporta O2 dos pulmões para os tecidos; É encontrada apenas nos eritrócitos (célula vermelha do sangue); Se liga ao oxigênio de forma reversível, tornando-se saturada com oxigênio quando esse se encontra em altas concentrações nos pulmões; A maior afinidade da hemoglobina pelo oxigênio promove a ligação para o transporte e com menor afinidade nos tecidos promove a liberação para o metabolismo. Proteínas A mioglobina é encontrada no coração e no músculo esquelético, mas não no sangue; Ela se liga ao oxigênio mais fortemente do que a hemoglobina; Funciona como um reservatório de oxigênio nos tecidos, liberando O2 à medida que o tecido entra em hipoxia; Ao contrário da hemoglobina, a mioglobina não muda sua afinidade por O2 à medida que liga quantidades crescentes de O2. Hipoxia – Baixo teor de oxigênio Proteínas Estrutura Quaternária A hemoglobina tem uma estrutura quaternária tetramérica composta por dois monômeros diferentes de globina; Sendo as unidades monoméricas específicas dependentes do estágio do desenvolvimento do indivíduo; A mioglobina apresenta uma forma monomérica, portanto ela não apresenta estrutura quaternária. Proteínas Hemoglobina Heme Proteínas Estrutura Terciária A hemoglobina e a mioglobina têm estruturas terciárias semelhantes: Ambas são totalmente α-helicoidais, com regiões de conexão entre as hélices; São altamente compactas, com resíduos hidrofílicos voltados para o exterior e resíduos hidrofóbicos voltados para o interior; Contêm um bolso hidrofóbico para a associação com um grupamento prostético heme. Proteínas Cooperatividade Ocorre quando a ligação de um ligante a um monômero de uma proteína multimérica afeta a ligação daquele ligante a um monômero adjacente. A hemoglobina demonstra cooperatividade positiva, aumentando sua afinidade pelo O2 à medida que se liga a quantidades crescentes deste. Isso se dá devido à capacidade que os monômeros de globina têm de alternarem-se entre uma conformação “relaxada” (forma R) de alta afinidade e uma conformação “tensa” de baixa afinidade (forma T). Proteínas Curva de saturação da hemoglobina --- pH alto (básico) --- pH normal (neutro) --- pH baixo (ácido) Um dos fatores que faz o CO2 ter caráter ácido é porque ele deriva do ácido carbônico H3CO2. Bloond- Sangue Low - Alta High - Baixa Proteínas Curva de saturação do O2 Proteínas Efeito Bohr A ligação de O2 à hemoglobina estimula a ligação de mais O2 a mesma molécula - Ligação cooperativa; A afinidade da hemoglobina pelo O2 depende do pH e de CO2; CO2 e H+ → Liberação de O2 das Hb Efeito Bohr Proteínas Intoxicação por monóxido de carbono (CO) CO une-se a hemoglobina com uma afinidade 250 vezes maior que o oxigênio → hipóxia celular Proteínas Intoxicação por monóxido de carbono (CO) Nível de CO-Hb: até 15% - dor de cabeça leve; 20 - 30% - dor de cabeça intensa acompanhada de náuseas e desorientação; 30 - 50% - perda da consciência e coma. Acima de 45% de CO-Hb já ocorre dano cerebral Proteínas Combustão incompleta da matéria orgânica 2C + O2 → 2CO combustão incompleta 2CO + O2 → 2CO2 combustão completa Proteínas Metahemoglobina Contém o Fe do grupo heme no estado férrico (Fe3+) Não se liga ao Oxigênio; Resultado da exposição a reagentes oxidantes ou de mutações. Proteínas Agentes oxidantes Vasodilatadores Anestésicos Antibióticos Anilina Nitroanilina Aminobenzenos Nitrobenzeno Trinitrotolueno Nitrotoluenos Nitratos (NO3-) Nitritos (NO2-) Nitroetano Cloratos (ClO3-) Proteínas BIOQUÍMICA SDE0024 Profa. Dra. Edjane Fabiula Buriti da Silva edjanefabiula@hotmail.com Hemoglobina e Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas --- pH baixo (ácido) Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas Proteínas
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