Hemoglobina y sus compuestos
La hemoglobina es una molécula que consiste en la proteína globina (cadenas 2a y 2β) y 4 grupos de pigmentos (hemo), que son capaces de unirse reversiblemente al oxígeno molecular. En 1, el eritrocito contiene un promedio de 400 millones de moléculas de hemoglobina. La hemoglobina, asociada con el oxígeno, se llama oxigeluglobina (le da a la sangre un color escarlata brillante). El proceso de su unión con el oxígeno se llama oxigenación , y su liberación por oce y hemoglobina es desoxigenación. La hemoglobina no ligada al oxígeno se llama deoxigeluglobina. La hemoglobina puede unirse al dióxido de carbono (carbamangemoglobina) con monóxido de carbono (carboxihemoglobina). Además, el NO, que interactúa con esta proteína, forma varias formas de NO: metahemoglobina, nitrosilhemoglobina (HbFe 2+ NO) y S- nitrosoghemoglobina (SNO-Hb), que desempeñan el papel de un tipo de regulador alostérico de la actividad funcional de la hemoglobina.
La norma y la función de la hemoglobina
La cantidad de hemoglobina en los hombres es de 130-160 g / l, en las mujeres es de 120-140 g / l. La transferencia de oxígeno y dióxido de carbono es una función de la hemoglobina. La hemoglobina es un compuesto químico complejo que consiste en una proteína de globina y cuatro moléculas de hemo.
Fig. La norma de la hemoglobina en hombres y mujeres
Las principales funciones de los eritrocitos se deben a la presencia en su composición de una proteína especial, la cromoproteína, la hemoglobina. La masa molecular de la hemoglobina humana es 68.800. La hemoglobina es una enzima respiratoria que se encuentra en los eritrocitos, no en el plasma, porque:
- proporciona una disminución en la viscosidad de la sangre (la disolución de la misma cantidad de hemoglobina en el plasma aumentaría la viscosidad de la sangre varias veces y complicaría el trabajo del corazón y la circulación sanguínea);
- reduce la presión oncótica del plasma, previniendo la deshidratación de los tejidos;
- impide que el cuerpo pierda hemoglobina debido a su filtración en los glomérulos de los riñones y la excreción en la orina.
El objetivo principal de la hemoglobina es el transporte de oxígeno y dióxido de carbono. Además, la hemoglobina tiene propiedades tampón, así como la capacidad de unir sustancias tóxicas.
Fig. Interacción de la hemoglobina con oxígeno k es la constante de velocidad de la reacción
La hemoglobina consiste en una parte de proteína (globina) y una parte que contiene hierro no proteínico (hemo) . Hay cuatro moléculas de hemo por molécula de globina. El hierro, que es parte del hemo, puede unirse y dar oxígeno. En este caso, la valencia del hierro no cambia, es decir sigue siendo divalente El hierro es parte de todas las enzimas respiratorias.
En la sangre de una persona sana, el contenido de hemoglobina es de 120-165 g / l (120-150 g / l para las mujeres, 130-160 g / l para los hombres).
Normalmente, la hemoglobina está contenida en forma de tres compuestos fisiológicos: reducción, oxihemoglobina y carboxihemoglobina. La hemoglobina, que agregó oxígeno, se convierte en oxihemoglobina- HbO2,. Este compuesto es de un color escarlata brillante, del que depende el color de la sangre arterial. Un gramo de hemoglobina puede unir 1,34 ml de oxígeno.
La oxihemoglobina, que eliminó el oxígeno, se llama hemoglobina reducida (Hb). Está en sangre venosa, que tiene un color cereza oscuro. Además, la sangre venosa contiene un compuesto de hemoglobina con dióxido de carbono - carbogemoglobina (HbCO 2 ), que transporta el dióxido de carbono de los tejidos a los pulmones.
La hemoglobina tiene la capacidad de formar compuestos patológicos. Uno de ellos es la carboxihemoglobina, un compuesto de hemoglobina con monóxido de carbono (HbCO). La afinidad del hierro por hemoglobina a monóxido de carbono excede su afinidad por el oxígeno, por lo que incluso el 0,1% de monóxido de carbono en el aire conduce a la conversión del 80% de hemoglobina en carboxihemoglobina, que no puede unir oxígeno, que pone en peligro la vida. Débil envenenamiento por monóxido de carbono es un proceso reversible. Al respirar aire fresco, el monóxido de carbono se separa. La inhalación de oxígeno puro aumenta la tasa de escisión de HbCO en un factor de 20.
Tabla. Características de las hemoglobinas
La metahemoglobina (MetHb) es también un compuesto patológico, es la hemoglobina oxidada, en la que, bajo la influencia de oxidantes fuertes (ferracianida, permanganato de potasio, peróxido de hidrógeno, anilina, etc.), el hierro hemo de divalente se convierte en trivalente. Con la acumulación de una gran cantidad de metahemoglobina en la sangre, el transporte de oxígeno de los tejidos se altera y puede causar la muerte.
En los músculos esqueléticos y el miocardio hay una hemoglobina muscular, llamada mioglobina. Su parte no proteica es similar a la hemoglobina de la sangre, y la parte de la proteína, la globina, tiene una masa molecular menor. La mioglobina humana se une al 14% de la cantidad total de oxígeno en el cuerpo. Esta propiedad juega un papel importante en el suministro de músculos activos. Cuando los músculos se contraen, sus capilares sanguíneos se comprimen y el flujo sanguíneo disminuye o cesa. Sin embargo, debido a la presencia de oxígeno, asociado con la mioglobina, durante un tiempo el suministro de fibras musculares con oxígeno permanece.