8/6/2019 06. Hemoglobina

1/44

8/6/2019 06. Hemoglobina

2/44

Propiedades de un Pigmento

Respiratorio Capacidad de transportar gran cantidad deoxgeno

Gran solubilidad

Capacidad de captar y ceder oxgeno apresiones determinadas

Capacidad de amortiguar una solucin debicarbonato

8/6/2019 06. Hemoglobina

3/44

ESTRUCTURA DE LA

HEMOGLOBINA

ESTRUCTURA DE LA

HEMOGLOBINA

ESTRUCTURA DEL HEM

8/6/2019 06. Hemoglobina

4/44

ESTRUCTURA DEL HEM

8/6/2019 06. Hemoglobina

5/44

UNION DEL HEM A LA

GLOBINA Y AL OXGENO

8/6/2019 06. Hemoglobina

6/44

BOLSILLO DEL HEM

La jaula hidrofbica donde se encuentrael hem es la fuerza estabilizadora

principal para la unin del hem a laprotena

El medio no polar dificulta la oxidacinde Fe ++ HFe +++

8/6/2019 06. Hemoglobina

7/44

ESTRUCTURA DE LA

HEMOGLOBINAESTRUCTURA DE LA

GLOBINA

8/6/2019 06. Hemoglobina

8/44

HEMOGLOBINAS NORMALES

EMBRIONARIAS FETALES ADULTAS

Gower 1 ^ 2 I 2 Fetal E2 K 136 G Hb A E 2F 2

Gower 2 E 2 I 2 Fetal E2 K 136 AHb A 2 E 2 H 2

Portland ^ 2 F 2

8/6/2019 06. Hemoglobina

9/44

ONTOGENIA DE LAS

CADENAS DE GL

OBINA

%

%

8/6/2019 06. Hemoglobina

10/44

8/6/2019 06. Hemoglobina

11/44

ESTRUCTURA PRIMARIA DE LAHEMOGLOBINA

Cadena E

Posee 141 aminocidos

Extremo amino terminal: E1 valina y E2

leucina

Extremo carboxilo terminal: E 140tirosina y E 141 histidina

8/6/2019 06. Hemoglobina

12/44

Cadena F

Posee 146 aminocidos

Extremo amino terminal: F1 valina y

F2 histidina Extremo carboxilo terminal: E 145

tirosina y E 146 histidina

ESTRUCTURA PRIMARIA DE LA

HEMOGLOBINA

8/6/2019 06. Hemoglobina

13/44

Cadena H

Difiere de la F en 10 aminocidos

Los 8 primeros residuos y los

residuos C terminal (127 146) son

iguales en Fy H

ESTRUCTURA PRIMARIA DE LA

HEMOGLOBINA

8/6/2019 06. Hemoglobina

14/44

ESTRUCTURA PRIMARIA DE LA

HEMOGLOBINA

Cadena K

Difiere de la F en 39 aminocidos

Extremo amino terminal: K 1 glicina

Extremo carboxilo terminal: K 145

tirosina y K 146 histidina

8/6/2019 06. Hemoglobina

15/44

ESTRUCTURA SECUNDARIA DE

LA HEMOGLOBINACadena K

Es la nica cadena embrionaria queposee isoleucina

Existen dos tipos normales que difierenen el aminocido 136 KG y K A

8/6/2019 06. Hemoglobina

16/44

ESTRUCTURA SECUNDARIA

DE LA HEMOGLOBINA Cerca del 75% de las cadenas Ey F

forman E hlix con 3,6 aminocidos

por vuelta

En las cadenas tipo F existen 8 reas

helicoidales(A H )

8/6/2019 06. Hemoglobina

17/44

ESTRUCTURA SECUNDARIA

DE LA HEMOGLOBINA Los residuos que conectan dos

segmentos helicoidales, son denominados

con las letras de las hlices que ellos

conectan. Ej: EF3

8/6/2019 06. Hemoglobina

18/44

8/6/2019 06. Hemoglobina

19/44

ESTRUCTURA TERCIARIA DE LA

HEMOGLOBINA

8/6/2019 06. Hemoglobina

20/44

ESTRUCTURA TERCIARIA DE LA

HEMOGLOBINA El grupo prosttico de la hemoglobina es laprotoporfirina IX

En cada sub unidad, el hem se coloca en unahendidura entre las hlices E y F

Los grupos propionatos (altamente polaresestn en la superficie de la hemoglobina.

8/6/2019 06. Hemoglobina

21/44

ESTRUCTURA TERCIARIA DE LA

HEMOGLOBINA

El resto de los grupos estn ubicados

hacia el interior de la molcula,

rodeados por residuos no polares aexcepcin de dos histidinas

8/6/2019 06. Hemoglobina

22/44

ESTRUCTURA TERCIARIA DE LA

HEMOGLOBINA

El hierro se une la Hys F8 ( histidinaproximal)

Al otro lado se encuentra la Hys E7(histidina distal) donde se une el O2,CO2 y CO

8/6/2019 06. Hemoglobina

23/44

8/6/2019 06. Hemoglobina

24/44

BOLSILLO DEL HEM

Dos tomos de la Hystidina distal(E7) poseen un contacto van der

Waal con la porfirina, tanto en elestado desoxigenado como en eloxigenado.

La cadena lateral de la Hystidina nopermite la entrada de ligandospolares

8/6/2019 06. Hemoglobina

25/44

RESIDUOS EN CONTACTO

CON EL HEM

LADO DISTAL

Phe CD4Hys E7Leu G8Val E11Lys E10

LADO PROXIMAL

Val FG5Leu FG3Hys F8

Leu H19Leu F4

8/6/2019 06. Hemoglobina

26/44

RESIDUOS EN CONTACTO

CON EL HEM

El piso est formado por las hlices B,

G y H

Los residuos hidrofbicos en lossegmentos C y CD protegen la aberturaal impedir que el agua penetre.

8/6/2019 06. Hemoglobina

27/44

RESIDUOS EN CONTACTOCON EL HEM

La Hys proximal, forma un puente dehidrgeno con el COO de Leu F4 y el OHde ser F5. Este puente y la cadena

lateral de Hys F8 le confieren masrigidez

Tanto el hem Ecomo el F, forman cercadel 75 contactos con 16 residuos deaminocidos de cada bolsillo

8/6/2019 06. Hemoglobina

28/44

HEM GLOBINA

8/6/2019 06. Hemoglobina

29/44

ESTRUCTURA CUATERNARIA

Es la relacionada con el mantenimiento

de varias cadenas polipeptdicas unidas

dando lugar a protenas complejas

8/6/2019 06. Hemoglobina

30/44

ESTRUCTURA CUATERNARIA

DE LA HEMOGLOBINA

En la deoxi hemoglobina, los

tetrmeros estn unidos por enlaces

salinos, contactos hidrofbicos y

puentes de hidrgeno

8/6/2019 06. Hemoglobina

31/44

ESTRUCTURA CUATERNARIADE LA HEMOGLOBINA

Contactos E1- F1 ( E2 F2)

Es el mas extenso:

Involucra 32 residuos de aminocidos

Incluye 127 tomos

8/6/2019 06. Hemoglobina

32/44

ESTRUCTURA CUATERNARIA

DE LA HEMOGLOBINAContactos E1- F1 ( E2 F2)

Se forman 4 puentes de hidrgeno

Presenta un puente de hidrgeno

mediado por solvente

8/6/2019 06. Hemoglobina

33/44

ESTRUCTURA CUATERNARIA

DE LA HEMOGLOBINAContactos E1 F2 ( E2 F1)

Es el menos extenso

Involucra 27 residuos de aminocidos

Incluye 170 tomos

8/6/2019 06. Hemoglobina

34/44

ESTRUCTURA CUATERNARIA DE

LA HEMOGLOBINAContactos E1 F2 ( E2 F1)

Se forman 6 puentes de hidrgeno

Presenta 3 puentes de hidrgeno

mediados por solvente

8/6/2019 06. Hemoglobina

35/44

ESTRUCTURA CUATERNARIA

DE LA HEMOGLOBINA

8/6/2019 06. Hemoglobina

36/44

Movimientos de Hystidina y Hem

8/6/2019 06. Hemoglobina

37/44

Transporte de Oxgeno

Efecto cooperativo Heme-Heme

pH Efecto Bohr

2,3 DPG (Difosfoglicerato)

8/6/2019 06. Hemoglobina

38/44

CURVA DE DISOCIACINDE LA HEMOGLOBINA

8/6/2019 06. Hemoglobina

39/44

EFECTO BOHR

8/6/2019 06. Hemoglobina

40/44

Unin del 2,3 DPG al Tetrmero de

Deoxihemoglobina El 2,3 DPG es un fosfato sintetizado dentro del

GR segn: [PO4-], pH y NADH

El 2-3 DPG se une en la cavidad central entre

las dos cadenas F

Los grupos fosfatos forman un puente salinocon los grupos F N amino terminal y el imidazol

de Hys F 143

8/6/2019 06. Hemoglobina

41/44

2,3 DPG

El K de 2,3 - DPG estabiliza la forma T

(deoxigenada) de la hemoglobina por

entrecruzamiento de las dos subunidades F

globina.

El K de 2,3 - DPG favorece la liberacin de O2.

El K de 2,3 DPG sucede como respuesta a la

hipoxia ( anemia, altitud, disfuncin

pulmonar,fumadores,etc)

8/6/2019 06. Hemoglobina

42/44

Unin del 2,3 DPG al Tetrmero de

Deoxihemoglobina

8/6/2019 06. Hemoglobina

43/44

Modelo Perutz

pH disminuye

Efecto Cooperativo

Unin 2,3 DPG

8/6/2019 06. Hemoglobina

44/44

Efecto Buffer