06. Hemoglobina
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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
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ESTRUCTURA DE LA
HEMOGLOBINA
ESTRUCTURA DE LA
HEMOGLOBINA
ESTRUCTURA DEL HEM
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ESTRUCTURA DEL HEM
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UNION DEL HEM A LA
GLOBINA Y AL OXGENO
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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 +++
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ESTRUCTURA DE LA
HEMOGLOBINAESTRUCTURA DE LA
GLOBINA
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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
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ONTOGENIA DE LAS
CADENAS DE GL
OBINA
%
%
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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
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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
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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
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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
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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
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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 )
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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
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ESTRUCTURA TERCIARIA DE LA
HEMOGLOBINA
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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.
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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
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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
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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
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RESIDUOS EN CONTACTO
CON EL HEM
LADO DISTAL
Phe CD4Hys E7Leu G8Val E11Lys E10
LADO PROXIMAL
Val FG5Leu FG3Hys F8
Leu H19Leu F4
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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.
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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
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HEM GLOBINA
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ESTRUCTURA CUATERNARIA
Es la relacionada con el mantenimiento
de varias cadenas polipeptdicas unidas
dando lugar a protenas complejas
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ESTRUCTURA CUATERNARIA
DE LA HEMOGLOBINA
En la deoxi hemoglobina, los
tetrmeros estn unidos por enlaces
salinos, contactos hidrofbicos y
puentes de hidrgeno
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ESTRUCTURA CUATERNARIADE LA HEMOGLOBINA
Contactos E1- F1 ( E2 F2)
Es el mas extenso:
Involucra 32 residuos de aminocidos
Incluye 127 tomos
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ESTRUCTURA CUATERNARIA
DE LA HEMOGLOBINAContactos E1- F1 ( E2 F2)
Se forman 4 puentes de hidrgeno
Presenta un puente de hidrgeno
mediado por solvente
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ESTRUCTURA CUATERNARIA
DE LA HEMOGLOBINAContactos E1 F2 ( E2 F1)
Es el menos extenso
Involucra 27 residuos de aminocidos
Incluye 170 tomos
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ESTRUCTURA CUATERNARIA DE
LA HEMOGLOBINAContactos E1 F2 ( E2 F1)
Se forman 6 puentes de hidrgeno
Presenta 3 puentes de hidrgeno
mediados por solvente
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ESTRUCTURA CUATERNARIA
DE LA HEMOGLOBINA
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Movimientos de Hystidina y Hem
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Transporte de Oxgeno
Efecto cooperativo Heme-Heme
pH Efecto Bohr
2,3 DPG (Difosfoglicerato)
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CURVA DE DISOCIACINDE LA HEMOGLOBINA
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EFECTO BOHR
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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
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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)
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Unin del 2,3 DPG al Tetrmero de
Deoxihemoglobina
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Modelo Perutz
pH disminuye
Efecto Cooperativo
Unin 2,3 DPG
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Efecto Buffer