Bioquímica Básica
3.3 Fatores que interferem na ligação com oxigênio
Figura 3.5 Curva de saturação com oxigênio de mioglobina e hemoglobina; estão indicados os valores normais, ao nível do mar, da pO2 venosa e da pO 2 arterial.
3.3 Fatores que interferem na ligação com oxigênio
O aumento da temperatura, a presença de determinados compostos orgânicos fosforilados, o aumento da pressão parcial de CO2 e a diminuição de pH são fatores que provocam a redução da afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.
O efeito da temperatura, no intervalo de 37 a 41°C, tem grande importância fisiológica porque permite maior oferta de oxigênio à medida que a temperatura se eleva. No caso de febre, ocorre aceleração do metabolismo celular, com maior demanda de oxigênio; em grupos musculares sob contração intensa, há um aumento da temperatura local, resultante do metabolismo intenso. Em ambas as situações, a diminuição da afinidade da hemoglobina por oxigênio é uma adaptação favorável.
3.3.1 2,3-bisfosfoglicerato (BPG)
As hemácias contêm um composto que diminui a a nidade da hemoglobina
por oxigênio
A hemoglobina de mamíferos, quando presente nas hemácias, tem afinidade menor por oxigênio do que quando purificada. Este fenômeno
resulta da presença, nestas células, de 2,3-bisfosfoglicerato (BPG) (Figura
3.6), um composto sintetizado a partir de 1,3-bisfosfoglicerato, um intermediário da glicólise. A relação entre estes dados ficou esclarecida quando se adicionou BPG à hemoglobina purificada e observou-se uma redução da sua afinidade por oxigênio, traduzida por um deslocamento para
a direita na sua curva de saturação com oxigênio (Figura 3.7).
Figura 3.6 Estrutura do 2,3-bisfosfoglicerato (BPG).
Figura 3.7 Efeito do BPG sobre a afinidade da hemoglobina por oxigênio. A saturação foi medida na ausência (curva vermelha) e na presença de BPG (curva azul). Na ausência de BPG, a afinidade da hemoglobina por oxigênio é tão alta, que a curva de ligação se torna hiperbólica.
O BPG liga-se fortemente à desoxi-Hb, que apresenta a cavidade entre as subunidades β suficientemente grande para alojá-lo. Esta cavidade é circundada por cadeias laterais de aminoácidos carregadas positivamente,
que interagem com os grupos negativos do BPG (Figura 3.8). Na oxi-Hb, a
cavidade é menor (Figura 3.4), o que dificulta a ligação do BPG. A consequência é o predomínio da forma desoxigenada da hemoglobina, o que equivale a um decréscimo na sua afinidade por oxigênio.
Figura 3.8 Ligação do BPG à cavidade entre as cadeias β da desoxi-Hb. Os grupos com carga positiva que interagem com os grupos negativos do BPG são: amino terminal (Val 1), imidazólico (His 2 e His 143) e amino (Lys 82), pertencentes a aminoácidos das duas cadeias β.
O efeito do BPG manifesta-se em baixas pressões de oxigênio, sendo suplantado por pressões elevadas de oxigênio, nas quais prevalece a oxi-Hb, como indicado nas equações seguintes (as quais não consideram que cada molécula de hemoglobina pode combinar-se com 1 a 4 moléculas de O 2):