A hemoglobina (Hb) é uma metaloproteína encontrada nas células vermelhas do sangue. Os glóbulos vermelhos transportam oxigênio por todo o corpo. Todos os vertebrados, exceto os peixes, têm hemoglobina nas células vermelhas do sangue como o transportador de oxigênio. A hemoglobina representa 96% do peso seco dos glóbulos vermelhos e contém ferro. Todos os corpos humanos contêm hemoglobina. O nível normal de hemoglobina de um homem adulto normal é de 13,8 - 17,2 g / dL. Mulheres adultas (não grávidas) devem ter 12,1 - 15,1 g / dL de hemoglobina.

Este artigo analisará,

1. Qual é a estrutura da Hemoglobina2. Qual é a função da hemoglobina no corpo humano

Qual é a estrutura da hemoglobina

A hemoglobina é uma proteína globular com várias subunidades, que possui uma estrutura quaternária - quatro subunidades da globina são organizadas em uma estrutura tetraédrica. Cada subunidade de proteína globular contém uma cadeia de proteína que está associada a um grupo protético heme não proteico. A estrutura em hélice alfa das proteínas globinas cria uma bolsa que liga o grupo heme. As proteínas da globina são sintetizadas por ribozimas no citosol. A parte Heme é sintetizada na mitocôndria. Um átomo de ferro carregado é mantido no anel de porfirina pela ligação covalente do ferro com quatro átomos de nitrogênio no mesmo plano. Esses átomos de N pertencem ao anel imidazol do resíduo de histidina F8 de cada uma das quatro subunidades da globina. Na hemoglobina, o ferro existe como Fe²⁺.

O corpo humano contém três tipos de hemoglobina: Hemoglobina A, Hemoglobina A₂e Hemoglobina F. A hemoglobina A é o tipo mais comum. A hemoglobina A é codificada pelos genes HBA1, HBA2 e HBB. As quatro subunidades da hemoglobina A consistem em duas subunidades α e duas β (α₂β₂) A hemoglobina A2 e a hemoglobina F são raras e consistem em duas subunidades α e duas δ e duas subunidades α e duas γ, respectivamente. Em bebês, o tipo de hemoglobina é Hb F (α₂γ₂).

Figura 1: Estrutura da hemoglobina

Qual é a função da hemoglobina no corpo humano

1. A hemoglobina é um transportador de oxigênio.
2. A hemoglobina é um carreador de dióxido de carbono.
3. A hemoglobina dá a cor vermelha ao sangue.
4. A hemoglobina mantém a forma dos glóbulos vermelhos.
5. A hemoglobina atua como um tampão.
6. A hemoglobina interage com outros ligantes.
7. A degradação da hemoglobina acumula catabólitos fisiologicamente ativos.

Portador de oxigênio

A principal função da hemoglobina é o transporte de oxigênio dos pulmões para todos os tecidos do corpo. A capacidade de ligação ao oxigênio da hemoglobina é 1,34 mL O₂ por grama. Cada subunidade de globina da molécula de hemoglobina pode se ligar a um Fe²⁺ íon. A afinidade da hemoglobina para o oxigênio é adquirida pelo Fe²⁺ íon. Cada Fe²⁺ pode se ligar a uma molécula de oxigênio. A ligação do oxigênio oxida o Fe²⁺ em Fe³⁺. Um átomo da molécula de oxigênio, que se liga ao Fe²⁺ torna-se um superóxido, onde o outro átomo de oxigênio se projeta em um ângulo. A hemoglobina ligada ao oxigênio é referida como oxihemoglobina. Quando o sangue atinge um tecido com deficiência de oxigênio, o oxigênio é dissociado da hemoglobina e difundido no tecido. O O₂ é o aceptor terminal de elétrons no processo denominado fosforilação oxidativa na produção de ATP. A remoção de O₂ transforma o ferro em sua forma reduzida. A hemoglobina não ligada ao oxigênio é referida como desoxihemoglobina. Oxidação de Fe²⁺ em Fe³⁺ cria metemoglobina que não pode se ligar a O₂.

Portador de dióxido de carbono

A hemoglobina também transporta dióxido de carbono dos tecidos para os pulmões. 80% do dióxido de carbono é transportado via plasma. O dióxido de carbono não compete com o local de ligação do oxigênio da hemoglobina. Ele se liga à estrutura da proteína diferente da posição de ligação do ferro. A hemoglobina ligada ao dióxido de carbono é referida como carbaminohemoglobina.

Influência nos glóbulos vermelhos

A hemoglobina dá uma cor vermelha aos glóbulos vermelhos pelo Fe²⁺ íons. Com os glóbulos vermelhos, o sangue atinge sua cor vermelha única. O plasma, sem glóbulos vermelhos, tem uma cor amarelo pálido. A forma dos glóbulos vermelhos é mantida pela hemoglobina. Os glóbulos vermelhos são discos bicôncavos achatados e deprimidos no centro. Eles têm uma seção transversal em forma de haltere. O gene da hemoglobina também consiste em vários alelos. A maioria dos mutantes não pode causar doenças. Mas alguns mutantes podem causar doenças hereditárias como hemoglobina patética.

Figura 2: glóbulos vermelhos

Ação de Buffer

A hemoglobina mantém o pH do sangue em 7,4. O acúmulo de dióxido de carbono no sangue diminui o pH de 7,4. A mudança do pH pode ser revertida por ventilação. Devido a essa ação tamponante da hemoglobina, todas as reações enzimáticas no corpo, que prefere esse pH, podem ocorrer sem qualquer perturbação.

Interação com ligantes

As hemoglobinas também se ligam a outros ligantes, como monóxido de carbono, óxido de nitrogênio, cianeto, monóxido de enxofre, sulfeto e sulfeto de hidrogênio. A ligação do monóxido de carbono às vezes pode ser letal porque a ligação é irreversível. A hemoglobina também pode transportar drogas para seu local de ação.

Produção de catabólitos fisiológicos ativos

O envelhecimento e os defeitos da célula podem matar os glóbulos vermelhos, acumulando vários catabólitos fisiologicamente ativos. A hemoglobina dos glóbulos vermelhos mortos é eliminada da circulação pelo transportador de hemoglibina, CD163. A degradação do heme, que ocorre em monócitos e macrófagos, é uma fonte natural de geração de monóxido de carbono. Bilirrubina é o produto final da degradação do heme. É secretado como bile no intestino. A bilirrubina é convertida em urobilinogênio, que é encontrado nas fezes, dando a cor amarela única. Por outro lado, o ferro, que é removido do heme, é convertido em ferritina e armazenado em tecidos para uso posterior.

A hemoglobina também pode ser encontrada em outras células do corpo além dos glóbulos vermelhos. Outras células transportadoras de hemoglobina são macrófagos, células alveolares nos pulmões e células mesangiais nos rins. A hemoglobina funciona como um regulador do metabolismo do ferro e um antioxidante nessas células.

Referência: 1. "Hemoglobina". Wikipédia, a enciclopédia livre. 2017. Acessado em 15 de fevereiro de 20172. Davis C. P. e Shiel W. C. “Hemoglobin”. MedicineNet, 2015.htm. Acessado em 15 de fevereiro de 20173. “Structure and Functions of hemoglobin”. All Medical stuff, 2017. Acessado em 15 de fevereiro de 2017

Cortesia da imagem: 1. “1904 Hemoglobin” por OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions Web site. 19 de junho de 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia 2. “Células vermelhas do sangue” Por Jessica Polka - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia