hemoglobin a

Download Hemoglobin A

Post on 03-Mar-2016

3 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Hemoglobin A

TRANSCRIPT

  • Prof. Ms. Rafaela Flvia Pomini Pinto

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • As protenas so molculas dinmicas cujas funes dependem de interaes com outras molculas.

    Essas interae so afetadas de maneira fisiologicamente importante por alteraes, sutis ou

    drsticas, na conformao das protenas.

    As funes de muitas protenas envolvem a ligao reversvel de outras molculas

    Uma molcula ligada reversivelmente a uma protena chamada de LIGANTE

    LIGANTE: Pode ser qualquer espcie de molcula, incluindo outra protena

    LIGANTE STIO DE LIGAO

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • STIO DE LIGAO: Complementar ao ligante em: TAMANHO, FORMA, CARGA.

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • INTERAO ESPECFICA: A protena pode discriminar entre diversas molculas no seu ambiente e

    seletivamente se ligar em apenas uma (ou poucas).

    A ligao entre uma protena e o ligante frequentemente acoplada a uma alterao na

    conformao da protena que torna o stio de ligao mais complementar ao ligante, permitindo

    uma ligao mais forte.

    A adaptao estrutural que ocorre entre a protena e o ligante chamada de AJUSTE INDUZIDO.

    Em uma protena de subunidades mltiplas, uma alterao de conformao em apenas uma

    subunidade frequentemente afeta a conformao de outras subunidades

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    OXIGNIO:

    - Pouco solvel em solues aquosas

    - A evoluo dos animais dependeu da evoluo de protenas

    que poderiam transportar e armazenar oxignio.

    - Para que o limite de difuso do O2 fosse superado, animais

    desenvolveram o sistema circulatrio.

    - Dentro dos vasos e do sangue, encontram-se clulas

    especializadas (hemcias) ricas numa protena capaz de ligar e

    transportar o oxignio

    - As cadeias laterais das protenas no so adaptadas para

    ligao reversvel com molculas de oxignio!

    HEMCIAS SO RICAS EM HEMOGLIBINA

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    FERRO: Forte tendncia a ligar-se ao oxignio

    - Incorporado em um grupo ligado a protena: GRUPO HEME

    GRUPO HEME: Estrutura organica complexa em anel (PROTOPORFIRINA), qual se liga um nico

    tomo de ferro em estado ferroso (Fe+2) .

  • MIOGLOBINA:

    - Protena ligadora de oxignio

    - Pequena protena globular produzida no tecido muscular.

    - Protena transportadora: facilita a difuso do oxignio pelo tecido muscular

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    Mamferos mergulhadores possuem maior quantidade de mioglobina

    (armazenamento de oxignio)

    Rresponsvel pela cor avermelhada do msculo

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    - Contm uma nica cadeia polipeptdica de 153 aminocidos e um grupo prosttico protoporfirina/Fe

    (HEME), que liga oxignio.

    - O grupo heme se liga a uma cavidade

    formada na estrutura terciria da

    mioglobina.

    - O grupo heme se complexa protena

    atravs de um resduo de histidina, que

    participa da ligao da molcula de

    oxignio molecular.

  • Ao se enovelar, os resduos hidrofbicos, indicados em azul (d) e (e), so enterrados dentro da estrutura

    terciria da protena.

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    Em vermelho, o grupo heme

  • - A hemoglobina uma protena globular, de estrutura

    quaternria.

    - Contm 4 cadeias polipeptdicas (duas e duas )

    - um grupo heme ligado a cada uma das cadeias de globina.

    - As cadeias e se associam em dmeros, que ligam uns

    aos outros formando um tetrmero.

    Cadeias : cada uma 141 resduos de aa

    Cadeias : cada uma 146 resduos de aa

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    HEMOGLOBINA:

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • A estrutura quaternria da hemoglobina destaca fortes interaes entre subunidades no semelhantes.

    A interface 11 (22) envolve mais de 30 resduos o que faz sua interao suficientemente forte

    A interface 12 (e 21) envolve 19 resduos.

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • Entre as cadeias da hemoglobina, pouco menos da metade

    dos aa nas sequncias polipeptdicas so idnticos, porm as

    estruturas tridimensionais so muito semelhantes

    (semelhantes tambm a estrutura da MIOGLOBINA)

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    Comparao das sequncia primrias da mioglobina e das cadeias e da hemoglobina.

    Essas protenas possuem sequncias "DIFERENTES" mas "PARECIDAS" e apresentam a mesma ESTRUTURA e

    FUNO.

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    Estruturas semelhantes

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    LIGAO DO OXIGNIO AO GRUPO HEME:

    - A ligao do oxignio depende da presso ou

    concentrao (pO2).

    - A letra grega teta () representa a frao ligada.

    - Curva a: a concentrao de L hipottica e Kd indica

    o ponto onde metade dos stios de ligao ao ligante

    esto ocupados

    - Curva b: Ligao do oxignio a hemoglobina, onde o

    oxignio liga-se fortemente a mioglobina com P50 de

    apenas 0,26 kPa.

    *O P50 a presso parcial de oxignio necessria para saturar 50% da hemoglobina

  • - O oxignio transportado pelo sangue nos animais est ligado e enviado pela HEMOGLOBINA nos

    eritrcitos

    - Eritrcitos: celulas destinadas ao transporte da hemoglobina (dissolvida no citosol - 34%)

    - SANGUE ARTERIAL: Hemoglobina 96% saturada com oxignio

    - SANGUE VENOSO: Hemoglobina 64% saturada com oxignio.

    Hemoglobina pode ser encontrada em dois estados: deoxihemoglobina (estado T) e oxihemoglobina (estado R)

    A deoxihemoglobina e oxihemoglobina absorvem em diferentes comprimentos de onda, por isso, o

    sangue oxigenado vermelho e o sangue venoso (pobre em oxignio) "azulado".

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    MUDANA NA CONFORMAO ESTRUTURAL DA HEMOGLOBINA:

    - A deoxihemoglobina encontra-se no estado T, j a oxihemoglobina, encontra-se no estado R.

    - O Oxignio capaz de se ligar a hemoglobina em qualquer estado, porm possui maior afinidade pelo

    ESTADO R.

  • - A ligao do oxignio hemoglobina, altera a conformao da protena, aumentando a afinidade pelo

    oxignio

    - A ligao do Oxignio a subunidade T desencadeia uma conformao ao estado R.

    - Quando a protena toda sofre essa alterao, as estruturas da subunidades individuais alteram-se pouco,

    mas o par de subunidades alfa e beta desliza entre si e roda, estreitando o espao entre as subunidades

    beta

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • - A hemoglobina liga-se ao oxignio nos pulmes e libera nos tecidos

    - Uma protena que liga o oxignio com alta afinidade, no conseguiria libera-lo nos tecidos ao passo que se

    a ligao for de baixa afinidade , ela no captaria oxignio suficiente nos pulmes

    - A HEMOGLOBINA SOFRE ALTERAO ESTRUTURAL MEDIDA QUE MAIS MOLCULAS DE OXIGNIO SO

    LIGADAS

    - A ligao da primeira molcula, induz uma mudana de conformao da outra cadeia de hemoglobina,

    estabilizando seu estado de maior afinidade pelo O2.

    BAIXA AFINIDADE (ESTADO T) ALTA AFINIDADE (ESTADO R)

    LIGAO COOPERATIVA DA HEMOGLOBINA COM O OXIGNIO:

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    PROTENA ALOSTRICA:

    - Aquela em que a ligao de um ligante a um stio afeta as propriedades de ligao em outro stio na

    mesma protena.

    - A alterao de conformao induzida por moduladores interconvertem formas mais e menos ativas das

    protenas.

    Os moduladores para protenas alostricas podem ser inibidores ou ativadores.

    - Quando o ligante normal e o modulador so idnticos a interao chamada: HOMOTRPICA

    - Quando o ligante e o modulador no so a mesa molcula a interao chamada: HETEROTRPICA

  • A LIGAO DA HEMOGLOBINA DEPENDE DA CONCENTRAO DE OXIGNIO:

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    - Por existirem dois estados da hemoglobina (T e R), com diferentes afinidades pelo oxignio, a ligao do O2

    depende da sua concentrao.

    - Esta mudana de conformao e afinidade pelo O2 essencial para que o oxignio se ligue hemoglobina

    nos pulmes ( AUMENTO pO2), mas se desligue nos tecidos ( DIMINUIO pO2).

  • - Essa regulao de afinidade entre OXIGNIO E HEMOGLOBINA feita pelo 2,3- bifosfoglicerato (BPG)

    - Est presente em altas concetraes nos eritrcitos

    - O BPG liga-se ao centro da hemoglobina, inibindo a transio do estado de baixa para o de alta afinidade

    pelo oxignio.

    - Reduz a afinidade da hemoglobina pelo oxignio estabilizando o estado T

    - aumento da concentraao de BPG em altas altitudes (diminuio de oxignio): apenas um pequeno efeito

    na captao dos pulmes, porm efeito considervel na liberao de oxignio nos tecidos

    PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    - Carrega produtos finais da respirao cellular : H+ e CO2 , DOS TECIDOS PARA PULMES E RINS

    - O CO2 produzido na mitocndria hidratado para formar bicarbonato

    OUTRAS SUBSTNCIAS TRANSPORTADAS PELA HEMOGLOBINA:

    - Enquanto o grupo Heme transporta o O2, as cadeias laterais da hemoglobina transportam H+.

    - A hemoglobina transporta cerca de 40% do total de H+ e 15-20% do CO2 formados nos tecidos

    - A ligao do H+ e CO2 inversamente relacionada ligao com o oxignio.

  • PROTENAS DE LIGAO AO OXIGNIO

    TECIDOS PERIFRICOS:

    - Aumento de CO2

    - Diminuio de pH

    - Diminuio da afinidade da hemoglobina

    pelo O2

    - H+ e CO2 vo sendo ligados a medida que

    o oxignio liberado nos tecidos

    CAPILARES PULMONARES:

    - Excreo de CO2 (Diminuio)

    - Aumento de pH

    - Aumento da afinidade da hemoglobina

    pelo O2

    ESSE EFEITO DO PH, DA CONCENTRAO DE CO2 NA LIGAO E LIBERAO DO OXIG

Recommended

View more >