Hemácias, glóbulos brancos, transporte de gases

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Sanndy Emannuelly – 3° Período 
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Tutorial 6 
OBJETIVO 1: DESCREVER A MORFOLOGIA DAS HEMÁCIAS E 
GLÓBULOS BRANCOS. 
 HEMÁCIAS 
Hematologia – Zago 
- Embora as hemácias sejam células anucleadas, 
constituídas apenas por membrana plasmática e citoplasma, 
elas são bastante complexas. Originam-se na medula óssea 
pela proliferação e maturação dos eritroblastos, fenômeno 
chamado eritropoese. 
- A eritropoese leva à produção de hemácias de modo a 
manter constante a massa eritrocitária do organismo, 
indicando que o processo é finamente regulado, sendo a 
eritropoetina o principal e mais bem conhecido fator de 
crescimento envolvido. 
- As hemácias presentes no sangue periférico tomam a sua 
forma final anucleada após o eritroblasto na medula óssea 
sofrer o fenômeno de enucleação. A hemácia originada 
deste fenômeno ainda contém grande quantidade de RNA 
em seu citoplasma, preservando a capacidade de síntese 
proteica e é chamada de reticulócito, que sai da medula 
óssea e é liberado para a corrente sanguínea. 
-Uma vez que o reticulócito amadurece completamente e 
perde o seu conteúdo de RNA, transforma-se em uma 
hemácia madura incapaz de sintetizar hemoglobina, cuja 
vida em circulação é de aproximadamente 120 dias. 
- As hemácias têm a forma homogênea circular, bicôncavas, 
de tamanho relativamente uniforme e constituem a maior 
população de células do sangue. 
- As funções primordiais dos glóbulos vermelhos são as de 
transportar oxigênio dos pulmões aos tecidos, mantendo a 
perfusão tissular adequada, e transportar CO, dos tecidos 
aos pulmões. A hemoglobina, que constitui 95% das 
proteínas das hemácias, é a responsável por essas funções. 
-No adulto, a hemoglobina encontrada nas hemácias é 
predominantemente a hemoglobina A (HbA), constituída de 
duas cadeias alfa e duas cadeias beta. 
Guyton 
- A principal função das hemácias/eritrócitos, consiste no 
transporte de hemoglobina, que, por sua vez, leva oxigênio 
dos pulmões para os tecidos e que deve permanecer dentro 
dos glóbulos vermelhos para executar eficazmente as suas 
funções nos seres humanos. 
- As hemácias desempenham outras funções, além do 
transporte da hemoglobina. Por exemplo, contêm grande 
quantidade de anidrase carbônica, enzima que catalisa a 
reação reversível entre o dióxido de carbono (CO2) e a água 
para formar ácido carbônico (H2CO3), aumentando, por 
milhares de vezes, a velocidade dessa reação.- A rapidez 
dessa reação possibilita que a água do sangue transporte 
quantidade enorme de CO2 na forma de íon bicarbonato 
(HCO3−), dos tecidos para os pulmões, onde é reconvertido 
em CO2 e eliminado para a atmosfera como produto do 
metabolismo corporal. 
- A hemoglobina nas células é excelente tampão ácido-base, 
devido a isso, a hemácia é responsável pela maior parte da 
capacidade do tamponamento ácido-base de todo o sangue. 
- A forma das hemácias pode variar muito conforme as 
células sejam espremidas ao passarem pelos capilares. De 
fato, a hemácia é um “saco” que pode ser deformado, 
assumindo praticamente qualquer forma. Isso acontece pq 
ela possui excesso de memb celular, a deformação então n 
distende muito a memb, e por isso não causa a ruptura da 
célula, como aconteceria com outras. 
- No homem saudável, o número médio de hemácias por 
milímetro cúbico é de 5.200.000 e, na mulher, é de 
4.700.000. Porém, pessoas que vivem em grandes altitudes 
apresentam um número maior de hemácias. 
- Nas primeiras semanas da vida embrionária, hemácias 
nucleadas primitivas são produzidas no saco vitelino. 
Durante o segundo trimestre da gestação, o fígado passa a 
constituir o principal órgão de produção de hemácias, 
embora número razoável também seja produzido pelo baço 
e pelos linfonodos. Posteriormente, durante o último mês de 
gestação e após o nascimento, as hemácias são produzidas 
exclusivamente na medula óssea. 
- A medula óssea de quase todos os ossos produz hemácias 
até que a pessoa atinja a idade de 5 anos. A medula óssea 
dos ossos longos, exceto pelas porções proximais do úmero 
e da tíbia, fica muito gordurosa, deixando de produzir 
hemácias aproximadamente aos 20 anos de idade. Após essa 
idade, a maioria das hemácias continua a ser produzida na 
medula óssea dos ossos membranosos, como vértebras, 
esterno, costelas e íleo. 
- As hemácias iniciam suas vidas, na medula óssea, por meio 
de tipo único de célula referido como célula-tronco 
hematopoética pluripotente, da qual derivam todas as 
células do sangue circulante.- À medida que essas células se 
reproduzem, pequena parcela permanece exatamente 
como as células pluripotentes originais, retidas na medula 
óssea como reserva, embora seu número diminua com a 
idade. 
- Crescimento e a reprodução das diferentes células-tronco 
são controlados por múltiplas proteínas, denominadas 
indutores de crescimento. Os indutores de crescimento 
promovem o crescimento das células, mas não sua 
diferenciação, que é a função de outro grupo de proteínas, 
denominado indutores de diferenciação. 
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- A formação dos indutores de crescimento e de 
diferenciação é controlada por fatores externos à medula 
óssea. Por exemplo, no caso de hemácias, a exposição do 
sangue a baixas concentrações de oxigênio, por longo 
período, resulta na indução do crescimento, da 
diferenciação e da produção de número muito aumentado 
de hemácias. 
- As hemácias têm capacidade de concentrar a hemoglobina 
no líquido celular por até 34 gramas em cada 100 mililitros 
de células. Quando a produção de hemoglobina é deficiente, 
a porcentagem de hemoglobina nas células pode diminuir, 
consideravelmente, abaixo desse valor, e o volume da 
hemácia pode também diminuir, devido à falta de 
hemoglobina para encher a célula. 
- As condições que causem diminuição da quantidade de 
oxigênio transportado para os tecidos normalmente 
aumentam a intensidade da produção de hemácias. Assim, 
quando a pessoa fica extremamente anêmica, como 
consequência de hemorragia ou de outra condição, a medula 
óssea, de imediato, inicia a produção de grande quantidade 
de hemácias. 
- Nas grandes altitudes, onde a quantidade de oxigênio no ar 
está bastante diminuída, o oxigênio é transportado para os 
tecidos em quantidade insuficiente e ocorre aumento 
significativo da produção de hemácias. Nesse caso, não é a 
concentração de hemácias no sangue que controla sua 
produção, mas, sim, a quantidade de oxigênio transportado 
para os tecidos, em relação à demanda tecidual por oxigênio. 
- O principal estímulo para a produção de hemácias nos 
estados de baixa oxigenação é o hormônio circulante 
referido como eritropoetina, glicoproteína. Na ausência de 
eritropoetina, a hipoxia tem pouco ou nenhum efeito sobre 
a estimulação da produção eritrocitária. Entretanto, quando 
o sistema da eritropoetina está funcional, a hipoxia promove 
aumento importante da produção de eritropoetina, e, por 
sua vez, a eritropoietina aumenta a produção eritrocitária 
até o desaparecimento da hipoxia. 
- Duas vitaminas, a vitamina B12 e o ácido fólico, são de 
grande importância para a maturação final das células da 
linhagem vermelha. Ambas as vitaminas são essenciais à 
síntese de DNA, visto que cada uma delas, por modos 
diferentes, é necessária para a formação de trifosfato de 
timidina uma das unidades essenciais da produção do DNA. 
- A deficiência de vitamina B12 ou de ácido fólico resulta em 
diminuição do DNA e, consequentemente, na falha da 
maturação nuclear e da divisão celular. Além disso, as células 
eritroblásticas da medula óssea, além de não conseguirem 
se proliferar com rapidez, produzem hemácias maiores que 
as normais, referidas como macrócitos, que têm membrana 
muito frágil, irregular,grande e ovalada em vez do disco 
bicôncavo usual. 
- Essas células recém-formadas, após entrarem na circulação 
sanguínea, são capazes de transportar normalmente 
oxigênio, porém sua fragilidade faz com que tenham 
sobrevida curta, de metade a um terço da normal. - falha de 
maturação na eritropoese. 
- Quando as hemácias são transportadas da medula óssea 
para o sistema circulatório, elas, em geral, circulam por 120 
dias em média antes de serem destruídas. 
- Embora as células maduras da linhagem vermelha não 
tenham núcleo, mitocôndrias ou retículo endoplasmático, 
elas contêm enzimas citoplasmáticas capazes de metabolizar 
glicose e formar pequenas quantidades de trifosfato de 
adenosina. Essas enzimas também mantêm (1) a 
flexibilidade de sua membrana celular; (2) o transporte de 
íons através da membrana; (3) o ferro das hemoglobinas na 
forma ferrosa, em vez de na forma férrica, além de (4) 
impedirem a oxidação das proteínas presentes nas 
hemácias. 
 LEUCÓCITOS 
Hematologia- Zago 
- Os glóbulos brancos formam o grupo mais heterogêneo de 
células do sangue. Embora os leucócitos desempenhem 
papel de defesa do organismo, cada subtipo leucocitário 
detém funções bastante específicas e distintas entre si, que, 
em conjunto, estruturam o sistema imunológico. 
-Os leucócitos são agrupados em duas categorias diferentes: 
os leucócitos mononucleares e os polimorfonucleares. Os 
primeiros incluem os linfócitos, plasmócitos e os monócitos, 
cuja característica peculiar é a de possuir um núcleo único e 
uniforme. Os últimos, também chamados de granulócitos, 
pela presença de granulação citoplasmática, incluem os 
neutrófilos, eosinófilos e basófilos e possuem um núcleo 
multiforme e segmentado. 
- Apesar de todos os leucócitos se originarem de um 
precursor hematopoético comum na medula óssea, os 
precursores intermediários são distintos e são influenciados 
por diferentes fatores de crescimento. 
- Em recém-nascidos e crianças, existe entre os leucócitos 
um predomínio de células mononucleares, principalmente 
de linfócitos em relação aos granulócitos; com a idade essa 
relação se inverte, e em adultos existe predomínio de 
polimorfonucleares, principalmente de neutrófilos. 
 Linfócitos: são células de tamanho pequeno, regulares e 
arredondadas, relação nucleocitoplasmática elevada com o 
núcleo ocupando cerca de 90% da área da célula, citoplasma 
escasso e basófilo, núcleo regular e esférico. 
-A estimulação ou ativação dos linfócitos leva a alterações 
fisiológicas que culminam também por alterar a sua 
morfologia, assumindo uma forma mais imatura 
(linfoblasto). O citoplasma torna-se mais abundante e 
basófilo, e o núcleo passa a apresentar nucléolo mais 
evidente, com cromatina mais frouxa. 
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- Do ponto de vista fisiológico, os linfócitos incluem pelo 
menos três diferentes subpopulações celulares: os linfócitos 
T, linfócitos B e linfócitos NK. 
 Os linfócitos T correspondem de 65 a 80% dos linfócitos 
circulantes e originam-se de um precursor na medula óssea 
que posteriormente migra para o timo (daí o T da 
nomenclatura), onde a maturação dessas células se 
completa, e são divididos em T8 (citotóxico) e T4 (auxiliar). 
Por outro lado, os linfócitos B correspondem a um valor 
entre 5 e 15% dos linfócitos circulantes e originam-se de um 
precursor na medula óssea onde, em mamíferos, se dá o 
processo de maturação. A sua característica fundamental é 
a de possuir moléculas de imunoglobulina inseridas na 
membrana plasmática que são produzidas endogenamente 
e funcionam como receptores para antígenos específicos. 
Os linfócitos NK são a minoria de células linfoides em 
circulação e originam-se, como as demais, de um precursor 
linfoide na medula óssea. O seu processo de maturação 
ainda é pouco conhecido. 
 Plasmócitos: são originados dos linfócitos B maduros e 
normalmente circulam no sangue em pequenas quantidades 
(0 a 0,25%), sendo encontrados primordialmente na medula 
óssea, nos linfonodos e no baço, responsáveis pela síntese 
de imunoglobulinas. 
São células esféricas ou ovoides, com tamanho variado. O 
citoplasma é abundante, basófilo, normalmente azul-escuro, 
de caráter granular. A relação nucleocitoplasmática é baixa, 
o núcleo é redondo ou oval, de cromatina bastante densa. 
 Monócitos: Os monócitos, macrófagos e seus precursores 
originam-se na medula óssea. Após entrarem em circulação, 
os monócitos têm meia-vida curta de 8,4 horas, logo 
migrando para diferentes tecidos, onde recebem o nome de 
macrófagos de morfologia e fisiologia semelhantes às dos 
monócitos. 
 Nos diferentes tecidos, participam da fagocitose de células 
mortas, corpos estranhos, regulação da função de outras 
células, processamento e apresentação de antígenos, 
reações inflamatórias e destruição de micróbios e células 
tumorais. 
São células que variam bastante em forma, mas são 
distinguíveis dos outros leucócitos do sangue. O citoplasma 
é abundante, de coloração cinza ou azul-claro acinzentada, 
com fina granulação. O núcleo é grande, oval, posicionado 
no centro da célula e o nucléolo não é visível em colorações 
usuais. A cromatina é delicada, predominantemente frouxa. 
 Neutrófilos: são assim chamados pela sua tonalidade 
neutra nas colorações, enquanto que os eosinófilos possuem 
grande avidez pela eosina e os basófilos são facilmente 
identificados pelos grandes grânulos de cor escura no 
citoplasma. 
Os neutrófilos possuem quatro tipos diferentes de grânulos 
em seu citoplasma, originam-se na medula óssea, sendo o 
seu precursor mais imaturo vinculado à linhagem mieloide 
chamado de mieloblasto. 
Os neutrófilos bastonetes são encontrados em pequena 
quantidade no sangue periférico, em condições normais, e 
diferenciam-se das formas mais imaturas por maior 
condensação da cromatina e modificação da morfologia 
nuclear que assume a forma de uma salsicha ou de um 
bastão. 
O neutrófilo segmentado apresenta-se como uma célula de 
núcleo multilobulado (2 a 4 lóbulos) de cromatina purpúrea 
escura e densa, cujos lóbulos são interligados por um tênue 
filamento de cromatina. 
Têm papel crucial na defesa do organismo, fagocitando e 
digerindo micro-organismos. 
 Eosinófilos: originam-se na medula óssea e têm a 
característica peculiar de apresentar no citoplasma grânulos 
com alta afinidade pela eosina. Têm função importante na 
mediação de processos inflamatórios associados à alergia e 
à defesa contra parasitas. 
 Possuem citoplasma abundante, rico em grânulos 
eosinofílicos (em torno de vinte por célula) e núcleo de 
cromatina densa bilobulado. 
 Basófilos: se originam e amadurecem na medula óssea e, 
após os últimos passos de diferenciação, são colocados na 
corrente sanguínea. São caracterizados pela presença de 
grânulos citoplasmáticos basófilos, célula relativamente 
grande, citoplasma abundante, róseo. O núcleo 
multilobulado apresenta cromatina densa. 
Produzem diversos mediadores inflamatórios, sendo um dos 
principais deles a histamina, além de possuírem receptores 
de IgE na membrana plasmática. 
Guyton 
- Os leucócitos/ glóbulos brancos são as unidades móveis do 
sistema protetor do corpo. Eles são formados, em parte, na 
medula óssea (granulócitos, monócitos e alguns linfócitos) e, 
em outra, no tecido linfático (linfócitos e plasmócitos). Após 
sua formação, eles são transportados pelo sangue para 
diversas partes do corpo, onde forem necessários. Em sua 
maioria, eles são especificamente transportados para áreas 
de infecção e inflamação graves, promovendo a rápida e 
potente defesa contra agentes infecciosos 
- Os granulócitos e os monócitos protegem o corpo contra 
micro-organismos invasores, principalmente por meio de 
sua ingestão (fagocitose)ou por liberação de substâncias 
antimicrobianas ou inflamatórias que apresentam múltiplos 
efeitos que ajudam a destruir o organismo agressor. 
Os linfócitos e os plasmócitos atuam principalmente em 
conexão com o sistema imune. Por fim, a função das 
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plaquetas é, especificamente, a de ativar o mecanismo da 
coagulação sanguínea. 
- O ser humano adulto tem cerca de 7.000 leucócitos por 
microlitro de sangue (em comparação com 5 milhões de 
hemácias por microlitro). 
- Do total de leucócitos, as porcentagens normais dos 
diferentes tipos de células são as seguintes: 
Neutrófilos polimorfonucleares 62,0% 
Eosinófilos polimorfonucleares 2,3% 
Basófilos polimorfonucleares 0,4% 
Monócitos 5,3% 
Linfócitos 30,0% 
- O número de plaquetas, que são somente fragmentos de 
células em cada microlitro de sangue, é normalmente cerca 
de 300.000. 
- Os granulócitos e os monócitos só são formados na medula 
óssea. Os linfócitos e os plasmócitos são produzidos, 
principalmente, nos diversos tecidos linfogênicos — de 
modo especial, nos linfonodos, no baço, no timo, nas tonsilas 
e em vários bolsões de tecido linfoide em outras partes do 
corpo. 
- Os leucócitos formados na medula óssea ficam 
armazenados na medula até que sejam necessários no 
sistema circulatório. Quando surge essa necessidade, vários 
fatores provocam a liberação dos leucócitos. 
- A vida dos granulócitos, após sua liberação pela medula 
óssea, é normalmente de 4 a 8 horas circulando pelo sangue, 
e de mais 4 a 5 dias nos tecidos onde são necessários. - 
Durante as infecções graves, essa duração total da vida dos 
leucócitos se encurta para algumas horas, pq os granulócitos 
se dirigem com rapidez ainda maior para a área infectada 
para exercerem suas funções e, no processo, serem 
destruídos. 
- Os monócitos têm também curto tempo de trânsito, de 10 
a 20 horas no sangue, antes de atravessar as membranas 
capilares em direção aos tecidos. Uma vez nos tecidos, essas 
células aumentam seu volume para se transformar em 
macrófagos teciduais e, nessa forma, podem viver por 
meses, a menos que sejam destruídos durante a execução 
de suas funções fagocíticas. 
- Os linfócitos entram de forma contínua no sistema 
circulatório, junto com a drenagem da linfa dos linfonodos e 
de outros tecidos linfoides. Depois de algumas horas, 
passam do sangue de volta para os tecidos por diapedese. 
Então, passado algum tempo, eles reentram na linfa e 
retornam várias vezes para o sangue; assim, existe circulação 
contínua de linfócitos por todo o corpo. Os linfócitos têm 
sobrevida que varia de semanas a meses, dependendo da 
necessidade pelo corpo dessas células. 
- As plaquetas no sangue são substituídas a cada 10 dias; em 
outras palavras, aproximadamente 30.000 plaquetas são 
formadas a cada dia para cada microlitro de sangue. 
- São sobretudo os neutrófilos e os macrófagos teciduais que 
atacam e destroem as bactérias, os vírus e outros agentes 
invasores. Os neutrófilos são células maduras que podem 
atacar e destruir bactérias, mesmo no sangue circulante. 
De modo inverso, os macrófagos teciduais começam sua 
vida como monócitos no sangue, os quais são células 
imaturas que, ainda no sangue, têm pouca capacidade de 
combater os agentes infecciosos. Entretanto, assim que 
essas células entram nos tecidos, elas começam a aumentar 
de volume e são agora denominadas macrófagos e são 
extremamente capazes de combater os agentes patológicos 
intrateciduais. 
- A função mais importante dos neutrófilos e dos macrófagos 
é a fagocitose, que significa ingestão celular do agente 
agressor. Os fagócitos devem ser seletivos quanto ao 
material que é fagocitado; caso contrário, células e 
estruturas normais do corpo poderiam ser ingeridas. 
- A ocorrência de fagocitose depende de três procedimentos 
seletivos: 
 Primeiro, a maioria das estruturas naturais nos tecidos tem 
superfícies lisas que resistem à fagocitose. Entretanto, se a 
superfície é áspera, a probabilidade de fagocitose aumenta. 
 Segundo, a maioria das substâncias naturais do corpo tem 
revestimentos proteicos protetores que repelem os 
fagócitos. De forma inversa, a maioria dos tecidos mortos e 
das partículas estranhas ao corpo não apresenta esse 
revestimento protetor, o que os faz sujeitos à fagocitose. 
 Terceiro, o sistema imune do corpo desenvolve anticorpos 
contra os agentes infecciosos, como as bactérias. Os 
anticorpos aderem às membranas bacterianas tornando-as 
especialmente suscetíveis à fagocitose. Para isso, a molécula 
do anticorpo também se combina com o produto C3 da 
cascata de complemento, as moléculas C3, por sua vez, se 
prendem a receptores da membrana do fagócito, iniciando 
o processo de fagocitose. Esse processo pelo patógeno 
selecionado para fagocitose e destruição é referido como 
opsonização. 
- Macrófagos são fagócitos muito mais potentes que os 
neutrófilos, capazes de fagocitar até 100 bactérias. Têm 
também a capacidade de envolver partículas muito maiores, 
até mesmo hemácias inteiras ou, ocasionalmente, parasitas 
da malária, enquanto os neutrófilos não são capazes de 
fagocitar partículas muito maiores do que bactérias. 
Além disso, após a digestão das partículas, os macrófagos 
podem eliminar os produtos residuais e, com frequência, 
sobrevivem e funcionam por muitos mais meses. (Um só 
neutrófilo pode, em geral, fagocitar cerca de 3 a 20 
bactérias, antes de ser inativado e morrer.) 
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- Os neutrófilos e os macrófagos contêm grande número de 
lisossomos repletos de enzimas proteolíticas, 
especificamente voltadas para a digestão de bactérias e de 
outras matérias proteicas estranhas. Os lisossomos dos 
macrófagos, contêm também grande quantidade de lipases, 
que digerem as espessas membranas lipídicas de bactérias 
como o bacilo da tuberculose. 
- Além da digestão das bactérias ingeridas nos fagossomos, 
os neutrófilos e macrófagos contêm agentes bactericidas 
que destroem a maioria das bactérias, mesmo quando as 
enzimas lisossômicas não conseguem digeri-las. Essa 
característica é especialmente importante, porque algumas 
bactérias têm revestimentos protetores ou outros fatores 
que impedem sua destruição pelas enzimas digestivas. 
- Eosinófilos : normalmente constituem cerca de 2% de todos 
os leucócitos encontrados no sangue. Os eosinófilos são 
fagócitos fracos, apresentam quimiotaxia, mas, em 
comparação aos neutrófilos, eles não dão proteção 
significativa contra os tipos usuais de infecção. 
Entretanto, os eosinófilos são produzidos, em grande escala, 
em pessoas com infecções parasitárias e migram para os 
tecidos acometidos pelos parasitas. Apesar de a maioria dos 
parasitas ser demasiadamente grande para ser fagocitada 
pelos eosinófilos ou qualquer outra célula fagocítica, os 
eosinófilos se prendem aos parasitas por meio de moléculas 
especiais de superfície e liberam substâncias que destroem 
muitos dos parasitas. 
Eles executam essa defesa por vários meios: (1) pela 
liberação de enzimas hidrolíticas de seus grânulos, que são 
lisossomos modificados; (2) provavelmente também pela 
liberação de formas altamente reativas de oxigênio que são 
especialmente letais para os parasitas; e (3) pela 
liberaçãonpelos grânulos de polipeptídeo altamente 
larvicida, chamado proteína básica principal. 
- Os basófilos no sangue circulante são semelhantes aos 
mastócitos situados imediatamente por fora de muitos 
capilares do corpo. Tanto os mastócitos quanto os basófilos 
liberam heparina no sangue. A heparina é uma substância 
que pode impedira coagulação sanguínea. 
Os mastócitos e os basófilos liberam também histamina, 
bem como pequenas quantidades de bradicinina e 
serotonina. Na verdade, são principalmente os mastócitos 
nos tecidos inflamados que liberam essas substâncias 
durante a inflamação. 
Os mastócitos e os basófilos têm um papel extremamente 
importante em alguns tipos de reações alérgicas, porque o 
tipo de anticorpo que causa as reações alérgicas, a 
imunoglobulina E (IgE), tem propensão especial para se 
prender aos mastócitos e basófilos. 
 A fixação resultante do antígeno ao anticorpo promove a 
ruptura do mastócito ou do basófilo, liberando quantidade 
enorme dessas substâncias que causam reações vasculares 
e teciduais locais responsáveis pela maioria das 
manifestações alérgicas. 
OBJETIVO 2: DISCORRER SOBRE A FORMAÇÃO DA 
HEMOGLOBINA E SUA FUNÇÃO NO TRANSPORTE DE GASES. 
 FORMAÇÃO DA HEMOGLOBINA 
Guyton 
- A síntese de hemoglobina começa nos proeritroblastos e 
prossegue até mesmo no estágio de reticulócitos. Portanto, 
quando os reticulócitos deixam a medula óssea e penetram 
na corrente sanguínea, continuam formando quantidades 
diminutas de hemoglobina, até que após 1 dia ou mais se 
transformem em hemácias maduras. 
- Em primeiro lugar, a succinil-CoA, que se forma no ciclo de 
Krebs se liga à glicina para formar a molécula de pirrol. 
Por sua vez, quatro pirróis se combinam para formar 
protoporfirina IX que a seguir, se combina com o ferro, para 
formar a molécula do heme. 
 Por fim, cada molécula de heme se combina com a longa 
cadeia polipeptídica denominada globina, sintetizada pelos 
ribossomos, formando a subunidade da hemoglobina 
referida como cadeia de hemoglobina. - Por sua vez, quatro 
dessas cadeias se ligam frouxamente para formar a molécula 
completa de hemoglobina. 
 
- Existem diversas variações sutis nas diferentes subunidades 
da cadeia de hemoglobina, dependendo da composição em 
aminoácidos da porção polipeptídica. Os diferentes tipos de 
cadeias são designados como cadeias alfa, beta, gama e 
delta. 
Obs: A forma mais comum de hemoglobina no ser humano 
adulto, a hemoglobina A, é a combinação de duas cadeias 
alfa e duas cadeias beta. 
- Pelo fato de cada cadeia de hemoglobina ter um grupo 
prostético heme contendo um átomo de ferro, e como 
existem quatro cadeias de hemoglobina em cada molécula 
completa de hemoglobina, são encontrados quatro átomos 
de ferro em cada molécula de hemoglobina. 
 Cada um desses átomos pode se ligar a uma molécula de 
oxigênio, perfazendo o total de quatro moléculas de 
oxigênio, que podem ser transportadas por cada molécula 
de hemoglobina. 
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- A característica mais importante da molécula de 
hemoglobina consiste em sua capacidade de combinação, 
frouxa e reversível, com o oxigênio. Pelo fato de que a 
função primária da hemoglobina no organismo reside em 
sua capacidade de se combinar com o oxigênio nos pulmões 
e depois liberá-lo, imediatamente, nos capilares teciduais 
periféricos, onde a tensão gasosa do oxigênio é muito mais 
baixa que nos pulmões. 
- O oxigênio não se combina com as duas valências positivas 
do ferro na molécula de hemoglobina. Na verdade, ele se liga 
frouxamente a uma das chamadas ligações de coordenação 
do átomo de ferro. São ligações extremamente frouxas, de 
modo que essa combinação é, com grande facilidade, 
reversível. 
Além disso, o oxigênio não se transforma em oxigênio iônico, 
mas é transportado na forma de oxigênio molecular 
(composto de dois átomos de oxigênio) para os tecidos, 
onde, devido à sua frouxa ligação prontamente reversível, é 
liberado nos líquidos teciduais ainda na forma de oxigênio 
molecular. 
- A quantidade total de ferro no corpo é, em média, de 4 a 5 
gramas, com cerca de 65% na forma de hemoglobina. Cerca 
de 4% estão na forma de mioglobina, 1% na forma de vários 
compostos heme que promovem a oxidação intracelular, 
0,1% está combinado com a proteína transferrina no plasma 
sanguíneo, e 15% a 30% estão armazenados para uso futuro, 
em sua maior parte no sistema reticuloendotelial e nas 
células parenquimatosas do fígado, sobretudo na forma de 
ferritina. 
 PAPEL DA HEMOGLOBINA NO TRANSPORTE DE 
OXIGÊNIO 
- Cerca de 97% do O2 transportado dos pulmões para os 
tecidos são transportados em combinação química com a 
hemoglobina nas hemácias. Os 3% restantes são 
transportados em estado dissolvido na água do plasma e 
células sanguíneas. Assim, sob condições normais, o O2 é 
transportado para os tecidos quase inteiramente pela 
hemoglobina. 
- A molécula de O2 se combina frouxamente e de maneira 
reversível com a porção heme da hemoglobina. Quando a 
Po2 é alta, como nos capilares pulmonares, o O2 se liga à 
hemoglobina, mas quando a Po2 é baixa, como nos capilares 
teciduais, o O2 é liberado da hemoglobina. Essa é a base do 
transporte de O2 dos pulmões para os tecidos. 
 
- Aumento progressivo da porcentagem de hemoglobina 
ligada ao O2, à medida que a Po2 do sangue se eleva, o que 
é denominado percentual de saturação de hemoglobina. 
Na medida em que o sangue que deixa os pulmões e entra 
nas artérias sistêmicas tem, em geral, a Po2 em torno de 95 
mmHg, é possível ver, a partir da curva de dissociação, que a 
saturação usual de O2 do sangue arterial sistêmico é, em 
média, de 97%. Por outro lado, no sangue venoso normal 
que retorna dos tecidos periféricos, a Po2 é cerca de 40 
mmHg e a saturação de hemoglobina é, em média, de 75%. 
- Embora a hemoglobina seja necessária para o transporte 
de O2 aos tecidos, ela desempenha outra função essencial à 
vida. É sua função como um sistema “tampão de O2 
tecidual”, ou seja, a hemoglobina no sangue é basicamente 
responsável por estabilizar a Po2 nos tecidos. 
- Nas condições basais, os tecidos necessitam de cerca de 5 
mililitros de O2 de cada 100 mililitros do sangue que passa 
pelos capilares teciduais. Para os 5 mililitros usuais de O2 
serem liberados por 100 mililitros de fluxo sanguíneo a Po2 
deve cair para cerca de 40 mmHg. 
Portanto, a Po2 tecidual normalmente não pode aumentar 
acima desse nível de 40 mmHg porque, se o fizer, a 
quantidade de O2 necessitada pelos tecidos não seria 
liberada pela hemoglobina. Dessa forma, a hemoglobina 
normalmente estabelece o limite superior da Po2 nos 
tecidos, em torno de 40 mmHg. 
- Quando a Po2 alveolar sobe até 500 mmHg, a saturação 
máxima de O2 da hemoglobina nunca consegue aumentar 
além de 100%, o que representa apenas 3% acima do nível 
normal de 97%. Apenas pequena quantidade de O2 adicional 
se dissolve no líquido do sangue. 
- O nível do O2 alveolar pode variar muito — desde a Po2 de 
60 até acima de 500 mmHg — e, ainda assim, a Po2 nos 
tecidos periféricos não varia mais do que poucos milímetros 
acima do normal, demonstrando claramente a função de 
“tampão do O2” do sistema da hemoglobina no sangue. 
- Quando o sangue fica ligeiramente ácido, com a queda do 
pH do valor normal de 7,4 para 7,2, a curva de dissociação 
de O2- hemoglobina se desloca em média por cerca de 15% 
para a direita. Por outro lado, o aumento do pH do normal 
de 7,4 para 7,6 desloca a curva de maneira semelhante para 
 Sanndy Emannuelly – 3° Período 
7 
a esquerda. Além das variações do pH, sabe-se que vários 
outros fatores alteram a curva. 
Três deles, todos deslocando a curva para a direita, são: 
(1) maior concentração de CO2; (2) aumento da 
temperatura corporal; e (3) aumento do 2,3-
bifosfoglicerato (BPG), composto fosfatídico 
metabolicamente importante presente no sangue em 
diferentes concentrações, sob diferentescondições 
metabólicas. 
- Efeito Bohr: O desvio da curva de dissociação de oxigênio-
hemoglobina para a direita, em resposta a aumento do CO2 
e dos íons hidrogênio no sangue, tem efeito significativo de 
intensificar a liberação de O2 do sangue para os tecidos e 
intensificar a oxigenação do sangue nos pulmões. 
É o efeito Bohr, que pode ser explicado: enquanto o sangue 
atravessa os tecidos, o CO2 se difunde das células para o 
sangue. Essa difusão aumenta a Po2 do sangue que, por sua 
vez, aumenta a concentração de H2CO3 (ácido carbônico) e 
dos íons hidrogênio no sangue. 
 Esse efeito desloca a curva de dissociação de oxigênio-
hemoglobina para a direita e para baixo, forçando a 
liberação do O2 pela hemoglobina e, portanto, liberando 
quantidade maior de O2 para os tecidos. 
Efeitos exatamente opostos ocorrem nos pulmões, onde o 
CO2 se difunde do sangue para os alvéolos. Essa difusão 
reduz a Pco2 do sangue e diminui a concentração dos íons 
hidrogênio, deslocando a curva de dissociação de oxigênio-
hemoglobina para a esquerda e para cima. Portanto, a 
quantidade de O2 que se liga à hemoglobina em qualquer 
Po2 alveolar fica consideravelmente maior, permitindo 
assim maior transporte de O2 para os tecidos. 
 
 TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO 
- O transporte de CO2 pelo sangue não é tão problemático 
quanto o transporte de O2, pois mesmo nas condições mais 
anormais o CO2 usualmente pode ser transportado em 
quantidades bem maiores do que o O2. Entretanto, a 
quantidade de CO2 no sangue tem muito a ver com o 
balanço ácido-base dos líquidos corporais. 
- Para começar o processo de transporte de CO2, ele se 
difunde, pelas células dos tecidos, na forma de CO2 
molecular dissolvido. Ao entrar nos capilares dos tecidos, o 
CO2 inicia série de reações químicas e físicas quase 
instantâneas. 
- Pequena parte do CO2 é transportada, no estado 
dissolvido, para os pulmões. Apenas cerca de 0,3 mililitro de 
CO2 é transportado na forma dissolvida por cada 100 
mililitros de fluxo sanguíneo, correspondendo a 7% de todo 
o CO2 normalmente transportado. 
- O CO2 dissolvido no sangue reage com a água formando 
ácido carbônico. Essa reação ocorreria bem mais 
lentamente, para ser relevante, se não fosse pelo fato de 
existir nas hemácias a enzima denominada anidrase 
carbônica, que catalisa a reação entre CO2 e água e acelera 
sua velocidade de reação por cerca de 5.000 vezes. - Em vez 
de levar muitos segundos a minutos para ocorrer, como no 
plasma, reação acontece tão rapidamente nas hemácias que 
atinge equilíbrio quase completo dentro de diminuta fração 
de segundo. Esse fenômeno permite que quantidades 
enormes de CO2 reajam com a água das hemácias, até 
mesmo antes de o sangue deixar os capilares teciduais. 
- Em outra fração de segundo, o ácido carbônico, formado 
nas hemácias (H2CO3), se dissocia em íons hidrogênio e íons 
bicarbonato (H+ e HCO3−). 
Grande parte dos íons hidrogênio então se combina com a 
hemoglobina nas hemácias, pois a proteína da hemoglobina 
é poderoso tampão ácido-base. Por sua vez, grande parte 
dos HCO3− se difunde das hemácias para o plasma, 
enquanto íons cloreto se difundem para as hemácias, 
tomando seu lugar. 
- Essa difusão é possibilitada pela presença da proteína 
carreadora de bicarbonato-cloreto especial, na membrana 
das hemácias, que lança esses dois íons em direções opostas 
muito rapidamente. 
- A combinação reversível do CO2 com a água nas hemácias, 
sob a influência da anidrase carbônica, é responsável por 
cerca de 70% do CO2 transportado dos tecidos para os 
pulmões. Assim, esse meio de transporte do CO2 é, sem 
dúvida, o mais importante. 
- Além de reagir com a água, o CO2 reage diretamente com 
radicais amina da molécula de hemoglobina, formando o 
composto carbaminoemoglobina (CO2Hgb). Essa 
combinação de CO2 e hemoglobina é uma reação reversível 
que ocorre com elo fraco, de modo que o CO2 é facilmente 
liberado para os alvéolos, onde a Pco2 é menor do que nos 
capilares pulmonares. 
- A quantidade de CO2 que pode ser carreada dos tecidos 
periféricos para os pulmões pela combinação de carbamino 
com hemoglobina e proteínas plasmáticas representa cerca 
de 30% da quantidade total transportada — ou seja, 
 Sanndy Emannuelly – 3° Período 
8 
normalmente, cerca de 1,5 mililitro de CO2, em cada 100 
mililitros de sangue. 
- Esse efeito, denominado efeito Haldane, é 
quantitativamente bem mais importante, na promoção do 
transporte de CO2 do que o efeito Bohr na promoção do 
transporte de O2. 
O efeito Haldane resulta do simples fato de que a 
combinação do O2 com hemoglobina, nos pulmões, faz com 
que a hemoglobina passe a atuar como ácido mais forte. 
Assim, se desloca o CO2 do sangue para os alvéolos de duas 
maneiras. 
 Em primeiro lugar, quanto mais ácida a hemoglobina, 
menos ela tende a se combinar com o CO2, para formar 
carbaminoemoglobina, deslocando, assim, grande parte do 
CO2 presente na forma carbamino do sangue. 
 Em segundo lugar, a maior acidez da hemoglobina 
também faz com que ela libere muitos íons hidrogênio que 
se ligam aos íons bicarbonato para formar ácido carbônico, 
que, por sua vez, o se dissocia em água e CO2, e o CO2 é 
liberado do sangue para os alvéolos e, finalmente, para o ar. 
OBJETIVO 3: DESCREVER A ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS 
GLOBULARES. 
 PROTEÍNAS GLOBULARES 
- Existem duas classes gerais de moléculas de 
proteína: proteínas globulares e proteínas fibrosas. As 
proteínas globulares são geralmente compactas, solúveis e 
esféricas. As proteínas fibrosas são tipicamente alongadas e 
insolúveis. 
- Algumas proteínas contêm duas ou mais cadeias 
polipeptídicas distintas, ou subunidades, que podem ser 
idênticas ou diferentes. O arranjo destas subunidades 
proteicas em complexos tridimensionais constitui a 
estrutura quaternária. 
- Considerando esses níveis mais altos de estrutura, é 
conveniente designar 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 
dobradas em forma esférica ou globular. 
- As proteínas globulares normalmente contêm diversos 
tipos de estruturas secundárias. 
- A diversidade estrutural reflete a diversidade funcional nas 
proteínas globulares. Em uma proteína globular, segmentos 
diferentes das cadeias polipeptídicas se dobram uns sobre os 
outros, gerando uma forma mais compacta do que a 
observada para as proteínas fibrosas. 
- O enovelamento também garante a diversidade estrutural 
necessária às proteínas para realizar um grande leque de 
funções biológicas. Proteínas globulares incluem enzimas, 
proteínas transportadoras, proteínas motoras, proteínas 
reguladoras, imunoglobulinas e proteínas com muitas outras 
funções. 
- Hemeproteínas são um grupo de proteínas especializadas, 
as quais contêm heme como grupo prostético. O papel do 
grupo heme é determinado pelo ambiente criado pela 
estrutura tridimensional da proteína. Por exemplo, na 
hemoglobina e na mioglobina, as duas hemeproteínas mais 
abundantes em humanos, o grupo heme serve para ligar, de 
forma reversível, o oxigênio. 
-Heme é um grupo prostético que consiste de um átomo de 
ferro contido no centro de um largo anel orgânico 
heterocíclico chamado protoporfirina IX. 
- Mioglobina: é 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. Consiste em uma única cadeia 
polipeptídica, a qual é estruturalmente similar a uma das 
cadeias polipeptídicas individuais que constituem as 
subunidadesda molécula da hemoglobina. 
Proteína que além de aminoácidos contém um grupo hémico 
com um átomo de de ferro; liga-se reversivelmente ao 
oxigénio tendo como função armazenar oxigénio nas células 
dos músculos. 
É uma molécula compacta, com aproximadamente 80% de 
sua cadeia polipeptídica dobrada em oito segmentos de 
hélice α. Essas regiões α-helicoidais, marcadas de A a H, são 
delimitadas pela presença de prolina ou por curvaturas β e 
alças estabilizadas por ligações de hidrogênio e ligações 
iônicas. 
O interior da molécula de mioglobina é constituído quase 
que inteiramente por aminoácidos apolares. Eles estão 
compactados, formando uma estrutura estabilizada por 
interações hidrofóbicas entre esses resíduos. Em contraste, 
os aminoácidos carregados estão localizados quase que 
exclusivamente na superfície da molécula, onde podem 
formar ligações de hidrogênio entre si e com a água. 
O grupo heme da mioglobina se situa em uma fenda na 
molécula, a qual é revestida por aminoácidos apolares. A 
porção proteica da mioglobina, ou globina, cria assim um 
microambiente especial para o grupo heme, permitindo a 
ligação reversível de uma molécula de oxigênio 
(oxigenação). 
- Hemoglobina: A molécula tetramérica da hemoglobina, no 
entanto, é estrutural e funcionalmente mais complexa do 
que a mioglobina. Por exemplo, a hemoglobina pode 
transportar H+ e CO2 dos tecidos até os pulmões e pode 
carregar quatro moléculas de O2 dos pulmões às células dos 
tecidos do corpo. Além disso, as propriedades de ligação do 
oxigênio na hemoglobina são reguladas por interações com 
efetores alostéricos. 
 Sanndy Emannuelly – 3° Período 
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Obs: A mioglobina pode ligar somente uma molécula de 
oxigênio (O2), porque contém apenas um grupo heme. Em 
contraste, a hemoglobina pode ligar quatro moléculas de 
oxigênio – uma para cada um de seus quatro grupos heme. 
O grau de saturação (nível de oxigenação do sangue) (Y) 
desses sítios de ligação ao oxigênio em todas as moléculas 
de mioglobina ou hemoglobina pode variar de zero (quando 
todos os sítios estão vazios) a 100% (quando todos os sítios 
estão preenchidos).