Concetti Chiave
- L'effetto Bohr coinvolge la formazione di coppie ioniche in deossi-emoglobina, aumentando il pKa degli amminoacidi coinvolti.
- Il legame dell'emoglobina con l'ossigeno rompe queste coppie ioniche, rilasciando protoni e ripristinando l'acidità normale degli amminoacidi.
- In condizioni fisiologiche, l'emoglobina rilascia 0.6 protoni per ogni molecola di ossigeno legata.
- Un aumento del pH sposta l'equilibrio verso la forma deprotonata dell'emoglobina, favorendo il legame con l'ossigeno.
- Una diminuzione del pH favorisce la forma protonata dell'emoglobina, stabilizzando le coppie ioniche e favorendo la forma deossi.
Effetto Bohr
In conformazione deossi ci sono due residui, His C terminale in β e N terminale in α con un arrangiamento strutturale per cui si trovano a contrapporsi con altri amminoacidi che permettono la formazione di coppie ioniche; questo fa si che in questo microambiente il loro pKa sia più elevato del normale, dato che il protone,bloccato nella coppia ionica, ha minore tendenza a liberarsi perchè è funzionale alla stabilizzazione della coppia ionica, e questi residui a pH 7 sono dunque protonati. Quando la deossi emoglobina però si lega all'O, a causa dell’alterazione conformazionale che causa le rotazioni e gli spostamenti di cui sopra, queste coppie si rompono: a questo punto gli amminoacidi prima occupati nelle coppie ioniche non lo sono più, e riacquistano la loro acidità normale dato che i loro protoni non sono più funzionali alle coppie ioniche, protoni che quindi vengono liberati. È stato calcolato sperimentalmente che in condizioni fisiologiche l'emoglobina rilascia 0.6 protoni per molecola di ossigeno legata. Un aumento di pH, spostando l’equilibrio verso la forma deprotonata, porta quindi l'emoglobina a legare più ossigeno; viceversa, un abbassamento di pH, spostando l’equilibrio verso la forma protonata, favorisce la formazione delle coppie ioniche, e di conseguenza favorisce la forma deossi dell'emoglobina.
Domande da interrogazione
- Qual è l'effetto del pH sull'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno?
Un aumento del pH sposta l'equilibrio verso la forma deprotonata dell'emoglobina, permettendole di legare più ossigeno. Al contrario, un abbassamento del pH favorisce la formazione delle coppie ioniche e la forma deossi dell'emoglobina, riducendo l'affinità per l'ossigeno.
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