Bioquímica das hemácias e hemoglobina

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Bioquímica: Hemácia e hemoglobina 
Aula de Bezerra 
A hemoglobina leva o O 2 dos pulmões até as células, o oxigênio em seu des�no final nas 
mitocôndrias. 
As caracterís�cas que o carreador de O 2 deve ter é maior afinidade por esse elemento nos 
pulmões e menor afinidade nos tecidos periféricos. 
● Por que os carreadores devem estar con�dos em corpúsculos? Para diminuir a 
viscosidade. 
As hemoglobinas estão con�das em hemácias, que não são células, e por isso não possuem 
núcleo e mitocôndrias, não gastam energia nem se dividem. Isso foi importante para 
economizar energia, já pensou se cada uma das nossas hemácias se comportassem como 
célula? 
 
Observa as formas, A maior capacidade troca, B maior capacidade de acomodação de gases, já 
a forma C é a junção dos dois, hemácia. 
 
 
 
O esqueleto da membrana das hemácias é formado pelas anquirinas (elipses) e por espectrinas 
(segmentos). 
Anquirinas, ainda, ancoram glicoproteínas responsáveis pelo sistema ABO e outros. 
Energia 
95% da glicólise e 5% da via das pentoses. 
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Defeito nos mecanismos reparadores 
Síntese diminuída ou ausência da enzima da glicólise, via das pentoses e gluta�on redutase: 
Compromete a produção de NADH + H e NADPH + H; formação de metahemoglobina e lesão da 
membrana da hemácia, hemólise – Anemia. 
NADPH + H é responsável por manter a gluta�ona reduzida: Defeitos nesta via podem tornar os 
eritrócitos susce�veis a danos oxida�vos endógenos ou exógenos. 
Deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase. 
Deficiência eritropoe�na – Adição de hemácias. 
Uma vez que a glicose entra na célula, ela é fosforilada a glicose 6-fosfato (G6P) pela enzima 
hexoquinase (HK). 
o coenzima da metahemoglobina redutase que reduz a metahemoglobina em hemoglobina. 
NADPH: age como coenzima da gluta�ona redutase que reduz a gluta�ona (GSH) fazendo com 
que esta se combine com peróxidos e outras substâncias oxidantes eliminando-as do eritrócito, 
impedindo assim a lesão oxida�va da hemoglobina e das proteínas de membrana. 
2,3 DPG: regula a afinidade da hemoglobina com o oxigênio, sua presença no interior da 
molécula de hemoglobina facilita a liberação de oxigênio para os tecidos. 
A gluta�ona peroxidase (GPx) catalisa a conversão de H2O2 em H2O e par�cipa na destruição 
de peróxidos orgânicos. Em resposta à gluta�ona reduzida (GSSG) produzida por estas reações, 
o eritrócito aumenta o metabolismo da via das pentoses para gerar mais NADPH necessário 
para a regeneração da GSH através da reação catalisada pela gluta�ona redutase dependente 
de FAD (flavina adenina dinucleo�deo). 
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A catalase é uma enzima que contém heme em sua estrutura e também destrói o H2O2 por 
conversão a H2O e O2. Estudos in vitro demonstraram que a catalase é de maior importância 
que a GPx na defesa dos eritrócitos humanos contra reações geradoras de H2O2. 
A vitamina E (alfa-tocoferol) é uma vitamina lipossolúvel que age como um “caçador” de 
radicais livres dentro da membrana. A deficiência de vitamina E aumenta a susce�bilidade do 
eritrócito à hemólise peroxida�va. Estudos indicam que a GSH e o ácido ascórbico estão 
envolvidos na regeneração da vitamina E oxidada. 
A metahemoglobina (MetaHb) se difere da hemoglobina (Hb) pelo fato de que a metade do 
ferro dos grupos heme está oxidada ao estado férrico (+3), o qual não pode se ligar ao 
oxigênio, ou seja, a MetaHb é a forma não funcional da Hb. 
Hemoglobina 
É um complexo proteico de 4 unidades de proteínas globulares, sendo que cada uma abriga 
uma molécula conhecida como grupo heme. Em cada um destes grupos, está um átomo de 
ferro, que interage com a molécula de oxigênio (ou de gás carbônico) e transporta-a pelo 
sangue. Esta proteína encontra-se dentro dos eritrócitos, as células vermelhas do sangue. A 
hemoglobina é também quem dá a cor vermelha que conhecemos ao sangue. 
Efeito Bohr 
É um fenômeno que descreve a tendência da hemoglobina a perder afinidade pelo oxigênio em 
ambientes mais ácidos (e a ganha em ambientes mais alcalinos). Este efeito é mais bem 
observado no sangue na circulação próxima aos tecidos não-alveolares, longe das trocas de 
gases dos pulmões. 
O efeito de Bohr é caracterizado pelo es�mulo à dissociação entre o oxigênio e a hemoglobina 
(Hb), causando liberação de oxigênio para o sangue, quando ocorre um aumento na 
concentração de gás carbônico, ou pela promoção da ligação do oxigênio à hemoglobina 
quando ocorre um aumento no pH sanguíneo, facilitando, consequentemente, a expulsão do 
gás carbônico pelos pulmões. 
A reação de ligação entre a hemoglobina e o oxigênio é descrita da seguinte forma: 
Hb(O 2 ) n + O 2 ↔ Hb (O 2 ) n+1 + xH 
+ 
Ou seja, a ligação entre a Hb e o O 2 resulta em uma liberação de prótons que diminui o pH. 
Portanto, um aumento do pH (redução de H + ) resulta em uma dissociação entre o oxigênio e a 
hemoglobina. Devido ao efeito Bohr, a Hb auxilia também no transporte de CO 2 . 
Para que ocorra o transporte de gás carbônico pelo sangue, a seguinte reação é catalisada pela 
enzima anidrase carbônica: 
CO 2 + H 2 O ↔ H 
+ + HCO - 3 
O gás carbônico, portanto, é transportado pelo sangue na forma de bicarbonato. Quando há 
uma produção de CO 2 nos tecidos, devido ao processo de respiração celular, ocorre a formação 
de bicarbonato e um aumento na concentração de H + que leva a dissociação da Hb e do O 2 e, 
portanto, a um aumento da concentração de O 2 disponível. Nos pulmões, a alta concentração 
de O 2 induz a captação do mesmo pela Hb, resultando na liberação de H 
+ , que irá promover a 
conversão de HCO - 3 para CO 2 , permi�ndo que esse gás seja liberado para o exterior do corpo. 
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O efeito Bohr, portanto, contribui para que haja uma razão adequada entre as concentrações 
de CO 2 e O 2 disponíveis no sangue, devido ao acoplamento das reações entre a ligação do 
oxigênio e a hemoglobina e a formação de bicarbonato. 
A ligação do O 2 à subunidade da Hb na conformidade “T” desencadeia umamudança 
conformacional para “R”. 
O 2,3-BPG se liga a um sí�o distante do O 2. Reduz a afinidade da Hb ao oxigênio e estabiliza na 
forma T. 
Hemoglobinas mutantes 
Hemoglobina S – Anemia falciforme 
● A metaHemoglobina está ligada ao F3+ 
VIA DAS PENTOSES: Produção de NADPH para as reações de hidroxilação envolvidas na 
detoxificação e na excreção das drogas. Redução do pep�deo que contém cisteína, a 
gluta�ona, um importante intermediário nas defesas an�oxidantes. 
VIA DA GLICÓLISE: 
Deficiência da glicose-6-fosfato desidrogenase 
Algumas pessoas apresentam uma deficiência gené�ca de G-6-P desidrogenase, produzindo 
uma enzima �picamente instável com uma meia-vida curta nos eritrócitos, ou então uma 
enzima excepcionalmente sensível à inibição de NADPH. 
Capacidade da célula em reciclar GSSH em GSH fica prejudicada. Leva à lise das hemácias – 
Anemia hemolí�ca. A bilirrubina, um produto do metabolismo da Hb, se acumula no sangue, 
podendo sair Hb na urina resultando em hematúria e uma urina de coloração escura. 
 
Importância da gluta�ona (gluta�on) para as hemácias: Responsável pela conversão de H2O2 
em 2H20 com a coenzima gluta�ona peroxidase. Protege a hemoglobina contra danos 
oxida�vos. 
A gluta�ona redutase transforma GSSG em GSH. 
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A importância da glicólise: A maior parte do ATP é u�lizada pelas hemácias na manutenção 
dos gradientes iônicos e eletroquímicos ao longo da membrana plasmá�ca. 10% da glicose 
para as vias das pentoses e 10-20% para a síntese de 2,3- bifosfoglicerato, um regulador 
alostérico da afinidade do O 2 pela Hb.