HEMOGLOBINA Y MIOGLOBINA

Daniela Dayanara Loza Orozco

HEMOGLOBINACaracterísticas

Proteína globular

Altas concentraciones en lo glóbulos rojos

Transporta de O2 del aparato respiratorio hacia los tejidos

periféricos

Transporta de CO2 y protones de los tejidos hasta los pulmones

para ser excretados.

13 – 18 g/dl

Hombre

12 – 16 g/dl

Mujer

HEMOGLOBINA

• Cuaternaria, constituida por cuatro cadenas polipeptídicas: alfa, beta, gamma y delta.

Estructura

• Combinación de dos cadenas alfa y dos cadenas beta.

Hemoglobina A• Las que pueden

transportar cada molécula de hemoglobina.

Total de 4 moléculas de oxígeno

FORMADO POR

GRUPO PROTEICO

GRUPO PROSTATICO

4 CADENAS POLIPEPTIDICAS (2α y 2 β)

GLOBINA (Proteína)

4 PORFIRINAS + HIERRO FERROSO (Fe2+)

GRUPO HEM

GRUPO HEM + GLOBINA = HEMOGLOBINA

CADA UNA SE UNE A UN HIERRO

El Hierro en estado Ferroso (Fe2+) del gpo. Hem es capaz de unirse de forma

reversible al oxígeno lo que le da la funcionalidad a la Hemoglobina.

COMPONENTES DE LA HEMOGLOBINA

FUNCIONES Transporte de Oxigeno

• Proceso que ocurre de los pulmones a los tejidos, un 97% del oxigeno es transportado por la hemoglobina.

Transporte de Dióxido de Carbono

• Proceso que ocurre de los tejidos a los pulmones, el CO2 es un producto de desecho, el 30% del total de este compuesto es transportado por la hemoglobina.

Amortiguador o Buffer

• Juega un papel fundamental en la regulación del PH sanguíneo a traves del aminoácido Histidina que le da la capacidad amortiguadora a la hemoglobina, neutralizando protones.

Las hemoglobinas de todos los mamíferos tienen un peso molecular

aproximado de 65.000

Estructura Primaria

Son tetrámeros, que constan de 4 cadenas

péptidas, cada una de las cuales esta unida a un

grupo hem.

Las moléculas de hemoglobina se

forman por combinación de dos subunidades de una

cadena peptídica llamada a y dos de b

Las cadenas polipeptídicas están

constituidas por residuos;

conteniendo 141 residuos la cadena a

y 146 la cadena b

a) alfahélice b) hoja plegada

c) al azar

El porcentaje de contenido de

alfahélice en las proteínas

globulares es bastante variable (0

– 90%)

En el caso de la HB su contenido es de

un 75%.La orientación de las cadenas polipeptídicas

puede ser completamente extendida

Estructura Secundaria

La HB es casi esférica, con un diámetro de 55 A, las 4 cadenas están empaquetadas conjuntamente en disposición tetraédrica.

Estructura Terciaria

La Estructura cuaternaria modula las actividades biológicas de las proteínas.

Estructura Cuaternaria

Los grupos Hemo, están localizados en unas oquedades cercanas al

exterior de la molécula, uno en cada subunidad.

Tanto las proteínas transportadores, como las enzimáticas (A,T, C-ASA) pierden buena acción específica al

fraccionarla en subunidades.

Tipos de Hemoglobina

Hemoglobina A o HbA

• Representa aproximadamente el 97 % de la hemoglobina en el adulto.• Está formada por dos globinas alfa y dos globinas beta.

Hemoglobina A2

• Representa menos del 2,5 % de la hemoglobina después del nacimiento. • Formada por dos globinas alfa y dos globinas delta

Hemoglobina S

• Hemoglobina alterada genéticamente y presente en la anemia de células falciformes.

Hemoglobina F

• Formada por dos globinas alfa y dos globinas gamma.

• Hemoglobina cuyo grupo hemo tiene el hierro en estado férrico, Fe (III). Se produce por una enfermedad congénita en la cual hay deficiencia de metahemoglobina reductasa, enzima encargada de mantener el hierro como Fe(II).

Metahemoglobina

• Se refiere a la hemoglobina que ha unido CO2 después del intercambio gaseoso entre los glóbulos rojos y los tejidos (Hb+CO2).Carbaminohemoglobina

• Hemoglobina resultante de la unión con el CO. • El CO presenta una afinidad 210 veces mayor

que el oxígeno por la Hb, por lo que desplaza a éste fácilmente y produce hipoxia tisular, pero con una coloración cutánea normal.

Carboxihemoglobina

Hemoglobina glucosilada: En patologías como la diabetes se ve aumentada. Es el resultado de la unión de la Hb con glucosa u otros carbohidratos libres.

También hay hemoglobinas de los tipos: Gower 1, Gower 2 y Portland. Éstas solo están presentes en el embrión.

Oxihemoglobina

La hemoglobina tiene unido oxígeno se denomina oxihemoglobina o hemoglobina oxigenada, dando el aspecto rojo o escarlata intenso característico de la sangre arterial.

Cuando pierde el oxígeno, se denomina hemoglobina reducida, y presenta el color rojo oscuro de la sangre venosa (se manifiesta clínicamente por cianosis).

Reacción paso a paso

Reacción total

CURVA DE DISOCIACION DE LA HEMOGLOBINAo La PO2 y la cantidad de O2 unido a la hemoglobina puede graficarse como una curva de

saturación de O2.o En el lecho capilar pulmonar la PO2 es de 100 mmHg. (presión máxima)o Tejidos: 20 mmHg.o Musculo en trabajo: 5 mmHg.

DIFOSFOGLICERATO (DPG)

Ayuda a estabilizar la variante T o Desoxigenada de la Hemoglobina, uniéndose a ella e impidiendo la recaptura de oxigeno a nivel tisular.En el pulmón el DPG es reemplazado de la Hemoglobina por el exceso de oxigeno y este es capturado, formándose la HBO2

Sustancia que se encuentra en los Glóbulos RojosSe produce por el catabolismo de la glucosa, durante la glucolisis Aerobia y su concentración intracelular es de alrededor de 5 mmol/l, casi equimolar a la hemoglobina.Disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxigeno ( disminuye 26 veces) y de este modo ayuda a su liberación (Efecto Bohr).

SINTESIS DE DPG

ADAPTACIÓN A LAS GRANDES ALTURASLos cambios fisiológicos que acompañan a la exposición prolongada a las grandes alturas, incluyen:

1. Incremento en la cantidad de Glóbulos Rojos2. Aumento de la concentración de Hemoglobina3. Incremento del 2,3 Difosfoglicerato (DPG)

La mayor concentración de DPG reduce la afinidad de la hemoglobina por el oxigeno y asi incrementa la capacidad de la hemoglobina para la liberación del oxigeno en los tejidos.

IMPORTANCIA DE LA VIA DE LAS PENTOSAS EN EL METABOLISMO DE LA HEMOGLOBINACuando madura el eritrocito es incapaz de sintetizar proteínas y carece de mitocondrias.La formación de NADPH por la vía de las Pentosas Fosfato garantiza la reducción de la Metahemoglobina (Fe+3) incapaz de unirse al oxigeno a Hemoglobina (Fe+2) la cual se une fácilmente al Oxigeno.

Disociación del grupo Hem y la Globina

Globina

Se degrada a aminoácidos para la síntesis de nuevas proteínas o se almacenan.

Hem

El Hierro se almacena o se reutiliza para la formación de nueva Hb

La Porfirina se degrada:

BILIRRUBINA

Periodo de vida de los eritrocitos 120 díasMigran al sistema Retículoendotelial del Bazo.Sufren Degradación por los Macrófagos.

CATABOLISMO DE LA HEMOGLOBINA

MIOGLOBINACaracterísticas

Hemoproteína encontrada

principalmente en el tejido muscular.

Almacenamiento intracelular

para el oxígeno.

Contiene un grupo hemo con un átomo de hierro

Mayores concentraciones de mioglobina se encuentran en el músculo esquelético y en el músculo cardíaco.

Se requieren grandes cantidades de O2 para satisfacer la demanda energética de las contracciones.

MIOGLOBINA

Proteína globular con la superficie polar (rojo) y el interior apolar

(amarrillo),

PM 17.000 daltons

Sin contar los dos residuos de His que intervienen en el proceso de fijación del oxígeno.

El interior de la mioglobina sólo contiene residuos no polares (por ejemplo, Leu, Val, Phe y Met).

Bajo condiciones de depravación de oxigeno (p. ej. Ejercicio intenso) se libera para su utilización por las mitocondrias para la síntesis de ATP, dependiente de Oxigeno.

A una PO2 baja, la Hemoglobina a perdido buena parte de su oxigeno y la Mioglobina lo conserva todavía.

Semejanzas entre la Hemoglobina y Mioglobina

Proteínas globulares con un núcleo de hierro

Misión de transportar

oxígeno y por ello tienen similitudes

estructurales

Su color depende del estado de oxidación del

hierro que contienen y de la presión parcial de

O2

Ambas contienen grupos hemo

formado por 4 anillos pirrólicos que complejan a

un ión hierro divalente Fe+2

Diferencias entre la Hemoglobina y Mioglobina

.

La mioglobina aparece en el tejido muscular, mientras que la hemoglobina aparece en la sangre.

La función principal de la hemoglobina es trasportar por la sangre el oxígeno capturado en los pulmones.

Forma muy diferente de ligar oxigeno: mientras que la mioglobina presenta una adsorción hiperbólica, la hemoglobina da una marcada sigmoidea.

Hemopatías malignas

Hemopatías malignas

Leucemias agudas

Síndromes mielodisplásicos

Síndromes mielodisplásicos / linfoproliferativos

Síndromes mieloproliferativos

crónicos

Síndromes linfoproliferativos

Gammapatías monoclonales

Hemopatías no neoplásicasHemopatías no

neoplásicas

Insuficiencias medulares

Aplasia medular adquirida

Anemia de Fanconi

Inmunodeficiencias primarias

Neutropenia crónica severa

Importancia biomédica

La hemoglobina y la mioglobina ilustran tanto relaciones entre estructura y función de proteína, como la base molecular de enfermedades 

genéticas, como la drepanocitosis y las talasemias.

Las proteínas mioglobina y hemoglobina

La mioglobina

La hemoglobina

• Mantienen un aporte de oxigeno esencial para el metabolismo oxidativo.

• Proteina monomérica del tejido muscular rojo, almacena oxigeno como una reserva contra la privación del mismo.

• Proteína tetramerica de los eritrocitos, transporta O2 hacia los tejidos, y regresa CO2 y protones hacia los pulmones.