Cromoproteínas: Hemoglobina e Mioglobina

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Lis Abreu Barcelos 
Bioquímica Prof. Dra Ana Paula Galvão 
Cromoproteínas 
São hemoproteínas globulares, um grupo 
de proteínas que contêm heme ligado 
como radical prostético. A função de cada 
grupo é varia de acordo com o ambiente 
criado pela estrutura tridimensional da 
proteína. 
▪ Exemplos: 
▪ Citocromos: proteínas que contém 
heme e que auxiliam na cadeia 
respiratória mitocondrial; 
▪ Grupo heme da Catalase: parte do sítio 
ativo da enzima que degrada o H2O2; 
▪ Hemoglobina e Mioglobina: são as 
duas hemoproteínas mais abundantes 
dos seres humanos, os quais ligam-se 
ao Oxigênio reversivelmente, função 
de transporte ao oxigênio; 
Citocromos 
Proteínas que contém grupo HEME 
semelhante a hemoglobina, mas que 
atuam no transporte de elétrons, 
geralmente ligados à uma membrana 
animal (mitocôndrias e retículos) ou 
vegetal (cloroplastos) ou em bactérias. 
Auxiliam na cadeia respiratória. 
Hemoglobinas 
Como hemoglobinas normais temos: 
▪ Hemoglobina A: são globulares 
(esférica), quaternária, tetrâmera (4 
unidades) e é uma metaloproteína 
(componente prostético que não é 
proteico – metal ferro – ferroso +2). 
Cada unidade da hemoglobina é 
composta de 8 cadeias em alfa hélice 
separados por aa Prolina. São as que 
são vistas no exame de sangue e estão 
em 90% no indivíduo. 
 
Alfa 1 + Beta 1 = 1 dímero (lig forte) 
Alfa 2 + Beta 2 = 1 dímero (lig forte) 
1 dímero + 1 dímero = 1 tetrâmero (lig 
menos forte) 
▪ O ferro se liga à cada unidade através 
da protoporfirina IX, que é formada por 
4 anéis de nitrogênio com Fe+2 no 
centro do anel. 
▪ O ferro se liga para fora da estrutura 
com o Oxigênio e para baixo com 
Histidina. 
▪ 1 molécula de hemoglobina – 4 
moléculas de oxigênio. 
 
▪ Hemoglobina F (Fetal): existe em nada 
menos do que 2% do adulto. 
Importante para a circula fetal, mas 
logo 3 meses após o nascimento seus 
níveis diminuem e são substituídos 
pela HÁ. 
 
▪ Hemoglobina A1C: está entre 3-9% no 
indivíduo, e é resultado da reação não 
enzimática entre a glicose sanguínea e 
a hemoglobina, formando a 
Hemoglobina Glicada. 
 
Reflete a média aproximada da glicose 
plasmática nos últimos 90-120 dias 
(padrão ouro para controle do 
diabetes) 
Ex: Paciente “esperto” que faz até 
jejum antes de ir no médico para a 
glicose dar baixinha. Aí pedimos esse 
exame pois reflete a média da glicose 
nos últimos 3-4 meses. 
Lis Abreu Barcelos 
Bioquímica Prof. Dra Ana Paula Galvão 
Hemoglobina X Mioglibina 
IPC 
A Mioglobina é um monômero (carrega 1 
molécula de oxigênio) com 8 cadeias alfa 
hélice, que apresenta alta afinidade por 
Oxigênio, localizada no músculo. 
Ação de reserva de oxigênio muscular 
evitando fermentação lática no músculo 
(quando vc precisa fazer um movimento 
rigoroso, ela evita que você acumule ácido 
lático no músculo). 
 
A Hemoglobina é um tetrâmero com 8 
cadeias de alfa hélice, que apresenta 
afinidade variável por Oxigênio, localizada 
no sangue. 
Em alta concentração de O2 -> tem alta 
afinidade, ligando-se facilmente. (pulmão) 
Em baixa concentração de O2 -> tem baixa 
afinidade, desligando-se do O2 e 
oxigenando os tecidos. (pontinha do pé) 
 
 
 
Fenômeno de Cooperação 
Cada ligação da Hemoglobina (Hb) com O2 
vai tornando-a mais “arredondada”, 
relaxada, facilitando a próxima ligação com 
o O2. Isso porque ela sofre um rearranjo na 
sua estrutura nativa, ajuste na estrutura 
espacial. 
▪ Forma tensa: sem O2 
▪ Forma relaxada: com O2 
 
O efeito da ligação da primeira molécila de 
oxigênio à Hemoglobina confere afinidade 
crescente para a ligação das outras e assim 
por diante, de maneira que a afinidade do 
último O2 à Heoglobina é 300 vezes maior 
do que o primeiro O2. 
▪ Também acontece na liberação, a 
primeira molécula de oxigênio se 
desprenderá mais facilmente da 
hemoglibina, em comparação com 
a quarta. 
▪ A Mioglobina é um monômero, 
logo, não apresenta esse 
mecanismo de cooperatividade. 
Curva de Saturação/ de 
Cooperativiadade 
A Hb, no início, apresenta baixa afinidade 
para o O2 -> curva sigmoide. À medida que 
vai saturando, com o fenômeno de 
cooperação, amenta a afinidade da Hb pelo 
O2. 
Já a Mioglobina, como só tem uma 
unidade, atinge a saturação alto alta o 
tempo todo, apresentando sua afinidade 
máxima -> curva hiperbólica (músculo 
cardíaco e esquelético). 
 
A ligação do oxigênio com a Hemoglobina 
pode ser afetada por vários pode ser 
afetada por vários efetores, como o pH do 
ambiente, Pco2, temperatura, os quais, por 
agirem em um outro sítio diferente da 
ligação do Oxigênio, porém influnciada a 
ligação, denominamos fatores Alostéricos. 
▪ A Hemoglobina, na presença de CO2 e 
em ambiente ácido rico em H+, ocorre 
a inibição alostérica e a Hemoglibina 
perde a afinidade ao O2. 
▪ Dentro das hemácias, a enzina anidrase 
carbônica transforma CO2 em ádico 
carbônico e H+. Isso faz com que a 
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hemoglibina perca alostericamente a 
afinidade pelo O2, liberando-o de 
forma cooperativa (mais rápido). 
Assim, todos os O2 se desprendem nos 
tecidos aonde há mais CO2. Efeito 
Bohr. 
▪ Efeito Bohr: é uma ação do hidrogênio, 
do meio ácido, que regula a ação do O2 
na periferia. A precensa de H+ desvia 
aquela curva de dissociação da 
hemoglobulina para a direita, fazendo 
com que o oxigênio se desprenda mais 
facilmente das hemácias e oxigena 
nosso organismo. 
Aplicabilidade: com um paciente muito 
grave, esse paciente entra na acidose 
metabólica -> falta de oxigenação nos 
tecidos -> começam a prodizir ácido 
lático -> diminui o pH -> causa acidose. 
Detectamos em uma gasometria 
arterial. Pelo efeito Bohr, quando tem 
uma acidose, é liberado mais 
facilmente o oxigênio, mas assim, ácido 
demais faz apoptose celular e destroi 
organelas, membranas. Corrigimos o 
pH por bicabornato, mas não 
totalmente. Faz-se uma conta e calcula 
a dose do bicabornato que precisa para 
corrigir, mas não podeos corrigir de 
forma imediata, aplicamos por etapas, 
1/3 por vez. Um pouco de acidose 
ajuda oxigenação dos tecidos pelo 
efeito Bohr. 
Definição: A liberação do Oxigênio pela 
hemoglobina aumenta com a 
dimunuição do pH, ou quando a PCO2 
está aumentada (desvia para a 
esquerda). Essa ligação diminui a 
afinidade da Hb pelo O2, deslocando a 
curva de Dissociação para a direita. 
 
pH Ácido: curva para direita; 
pH Alcalino: curva para esquerda. 
▪ 2,3 BPG (Bifosfoglicerato): é um 
isômero do ácido glicolítico, presente 
nas hemácias. Liga-se com maior 
afinidade à hemácia desoxigenada por 
interagir melhor com as subunidades 
beta da forma tensa – vai exatamente 
naquele último O2 mais difícil de 
soltar. 
Assim, diminui a afinidade pelo 
oxigênio, promovendo de forma 
alostérica, a liberação de moléculas de 
O2 remanescentes ligadas à 
hemoglobina, aumentando a 
capacidade das hemácias liberarem O2 
nos tecidos que mais necessitam. 
Como ele é isômero do ácido 
glicolítico, tem característica ácida que 
também levam à uma queda do pH 
intra-eritrocitiário, desviando a curva 
para esquerda – Efeito Bohr. 
Aplicabilidade: Em pacientes com 
anemia crônicas, que residem em 
lugares de grandes altitudes, asma, 
bronquite, doenças crônicas 
respiratórias. Possuem o nível de 2,3 
BPG aumentados, que é uma maneira 
fisiológica de compensar a oxigenação 
tecitdual. Existe artificiaelmente, então 
pode usar em pacientes com hipófixia. 
 
Baixo BPG: baixa liberação de O2; 
desvio para esquerda. 
Alto BPG: alta liberação de O2; desvio 
para direita. 
 
▪ Temperatura: quanto maior a 
temperatuda maior a oxigenação 
tecidual, melhora a circulação. ] 
 
 
Lis Abreu Barcelos 
Bioquímica Prof. Dra Ana Paula Galvão 
Curva de Dissociação da 
Hemoglobulina Fetal e 
Marterna 
A HbF possui maior afinidade por O2, 
implicando na não separação do oxigêniodas hemácias, do que a da HbA da mãe, e 
esse segredo permite que o feto busque o 
oxigênio da mãe. Nas hemácias da mãe há 
um nível maior de 2,3 BPG, logo a afinidade 
por oxigênio da mãe oxigenará melhor o 
tecido, facilitará a separação do O2. 
A diferença se dá devido a força de ligação 
da hemoglobina com o 2,3BPG. A HbF não 
se liga ao 2,3 BPG e com isso, ele não tem 
ação, desviando a curva para a esquerda da 
HbF. 
 
Anemia Falciforme – 
Hemoglobina S (Sickle) 
É uma doença hereditária, caracterizada 
pela alteração da hemoglobina das 
hemácias do sangue. Tornando-se 
parecidas com uma foice. 
Essas células tem suas membranas 
alteradas e rompem-se mais facilmente, 
causando anemia e trombos. A Hb que 
transporta o O2 e dá a cor aos glóbulos 
vermelhos é essencial para a saúde de 
todos os órgãos do corpo. 
OBS.: Condição mais comum em indivíduos 
de raça negra. No Brasil, devido a 
exacerbada miscigenação, pode ser 
encontrada em pessoas de raça branca e 
parda. Pode ser a anemia ou apenas um 
traço falcêmico – não precisa ser 100% das 
hemácias alteradas. 
 
▪ Homozigoto SS: aquele que tem 100% 
das hemácias alteradas. 
▪ Gene da HbS pode combinar com 
outras anormalidades hereditárias das 
hemoglobinas. Ex: doença SC, doença 
SD, doença S/beta-talassemia. No 
conjunto elas são conhecidas como 
doenças falciformes, a combinação irá 
definir o caso clínico do paciente. 
▪ Cromatografia 
 
Por eletroforese conseguimos analisar os 
tipos de hemoglobina presente nas 
hemácias dos indivíduos. 
 
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▪ Manifestações clínicas: crise álgica, é 
um sintoma agudo, associada a 
isquemia tecidual aguda causada pela 
vaso-oclusão, é acompanhada de 
evidentes sinais inflamatórios, como 
edema, calor e dor. 
Síndrome mão-pé: processo 
inflamatório iniciado por necrose da 
medula óssea nas porções distais dos 
membros. Pode gerar trombose. 
Sintomas: anemia, icterícia, infarto, 
deficiência na visão, baço, pode ter 
trombose em tudo no corpo. 
 
 
▪ A Aemia Falciforme é uma das doenças 
detectadas pelo teste do pezinho. 
 
Metahemoglobina 
É uma de proteína de hemoglobina cujo 
ferro do grupo HEME está sob a forma 
Fe+3 e não Fe+2. 
Possui cor castanho azulado, 1-2% da 
hemoglobina de uma pessoa normal pode 
ter a metahemoglobina, mais que isso é 
anormal. 
Quantidades maiores levam à alterações, 
podendo ser causadas por doenças 
genéticas (deficiência de enzimas como 
metahemoglobina redutase) ou fatores 
externos de intoxicação (animais, 
clorobenzeno, dapsona, nitroprussiato de 
sódio, cloroquina, nitrito, nitrato). 
Suspeitar na presença de cianose na 
ausência de doença cardíaca e/ou 
pulmonar. 
Não permitirá que o oxigênio se solte das 
proteínas, promovendo diminuição de 
oxigenação – cefaleia, tonteira, cianose, 
taquicardia, dificuldade respiratória. 
Diagnóstico: dosagem de 
metahemoglobina no sangue. (+ que 2%, 
babou). 
Aplicabilidade: Meta-hemoglobinemia em 
criança (Síndrome do Bebê Azul) por 
ingestão de água de poço com excesso de 
nitrito. 
 
Tratamento: Azul de Metileno, reduz a 
meta-hemoglobina a hemoglobina. Efeito 
breve, pode precisar dosar mais de uma 
vez. 
Envenenamento por 
Cianeto 
O Cianeto de hidrogênio tem elevada 
afinidade por metais formando cátions 
metálicos em locais catalíticos de várias 
enzimas importantes. Ele vai dentro da 
célula e capta os metais das enzimas, 
paralisando as vias de oxigenação celular – 
bloqueia o ciclo de Krebs. 
Como o O2 não é utilizado nas células, há 
uma maior tensão de O2 e oxi-
hemoglobulina que se acumulam no 
sangue periférico, dai o aspecto rosado da 
vítima. 
Não consegue respirar, há uma hipóxia 
histotóxica, ou seja, bloqueio de oxigênio 
intracelular. 
Coração e cérebro entram em falência, 
com arritmia, convulsão, coma e morte. 
Lis Abreu Barcelos 
Bioquímica Prof. Dra Ana Paula Galvão 
▪ Sintomas relacionados com a dose de 
exposição. Pode ser ingerido e inalado. 
▪ É utilizado em porões de navios, silos 
de grãos, cianeto de ouro é usado para 
dourar metais, em revelação de foto 
▪ A forma em gás do ácido cianeto foi a 
principal causa da morte dos judeus na 
Segunda Guerra Mundial. 
▪ Tratamento: 
1º Nitrito de amila, volátil (por 
inalação); 
2º Nitrito de sódio 3% (EV); 
3º Tiossulfato de Sódio, doador de 
enxofre (EV); 
Oxidam a hemoglobina formando 
metahemoglobina que se liga ao 
cianeto livre. 
Importante também ficar de olho na 
pressão arterial, pois causa 
vasodilatação e o paciente pode 
desmaiar.