Hemoglobina

Para os animais superiores, os mecanismos de difusão simples nos fluídos corporais não são uma forma eficiente de suprir as necessidades de oxigenação dos seus tecidos e material celular. À razão área/volume destes seres vivos, junta-se o facto de o O2 ser uma molécula tendencialmente insolúvel, o que dificulta ainda mais o seu transporte. A solução passa então por proteínas transportadoras, associadas a eritrócitos – mioglobina e sobretudo hemoglobina, sobre a qual versam as linhas que se seguem. A hemoglobina é uma proteína oligomérica e de forma geral é uma metaloproteína constituída por cerca de 600 aminoácidos, organizados em 2 cadeias alfa e 2 cadeias beta emparelhadas entre si, numa estrutura globular quaternária. As quatro cadeias constituem a parte orgânica da molécula, e estão ligadas a grupos prostéticos heme (constituídos por um anel de porfirina e um metal de transição: Fe2+) que têm afinidade para as moléculas de O2 por causa da configuração electrónica. É o Fe2+ que assume esta função, sempre na sua forma ferrosa, sendo que a férrica – Fe3+ - não é capaz de ligar com O2 sendo ao mesmo tempo mais instável e propenso à formação de espécies reativas. Fe2+ possui 1 local de ligação para O2 e esta ligação como seria de esperar, é reversível, para permitir que o oxigénio seja transportado de onde e para onde é necessário. Desta ligação surge uma mudança de cor no sangue humano, de vermelho vivo quando se encontra na sua forma oxigenada, para um tom mais arroxeado na sua fase venosa. Algumas moléculas como CO2 e NO têm uma maior afinidade pelo grupo heme, “expulsando” as moléculas de O2 dos eritrócitos, o que explica a sua toxicidade para o organismo[1]. A porfirias são doenças genéticas relacionadas com a porfirina do grupo heme, temos como exemplos a porfiria aguda intermitente e a acumulação de uroporfirogénio I cada uma com sintomas específicos [2].
No que diz respeito ao transporte coordenado de O2, CO2 e H+, o mecanismo é o seguinte: O2 liga-se cooperativamente à hemoglobina (isto quer dizer que as ligações promovem mais ligações) e depois a afinidade da hemoglobina varia com o pH. Num ambiente ácido o H+ e CO2 provoca a libertação de O2 enquanto que num meio básico,  o O2 provoca a libertação de H+ e CO2. Isto é o efeito de BOHR (efeito recíproco): CO2 + H2O <-> HCO3- + H+
Os eritrócitos mortos libertam o grupo heme gerando: o Fe3+ (que é reciclado) e a bilirrubina (que é excretada no fígado). Esta última pode ter um efeito negativo se libertada no sangue, pois causa icterícia, ou um efeito positivo de antioxidante especialmente como antioxidante da membrana, porque recolhe dois radicais hidroperóxido, possuindo cerca de 1/10 da eficiência da vitamina C.

Texto escrito por:

Beatriz Ribeiro

Cláudia Campos