Concetti Chiave
- L'andamento sigmoide è fondamentale per il rilascio di ossigeno durante l'esercizio fisico, passando da un 21% a un 66% con una diminuzione della pressione parziale di ossigeno.
- Durante l'esercizio, la pressione parziale di ossigeno nei tessuti scende a 20 Torr, evidenziando l'importanza dell'andamento sigmoide nel soddisfare le esigenze metaboliche.
- La curva di saturazione della mioglobina è descritta da un'iperbole quadra, mentre quella dell'emoglobina segue l'equazione di Hill, mostrando una cooperatività positiva.
- L'equazione di Hill del grado di saturazione dell'emoglobina è influenzata da un parametro n, che rappresenta il grado di cooperatività nella legatura dell'ossigeno.
- Per n=1, la mioglobina non presenta cooperatività, mentre per n>1, l'emoglobina mostra una cooperatività positiva significativa.
Che cos'è l'andamento sigmoide e come si collega all'ossigeno?
Si può osservare che l'andamento sigmoide è fondamentale anche in condizioni fisiologiche che non siano quelle del riposo. Si sa che durante l’esercizio fisico a livello dei tessuti si utilizza ossigeno, quindi la pressione parziale di ossigeno, a livello dei tessuti, si abbassa; convenzionalmente si considera come pressione parziale a livello dei tessuti durante esercizio fisico un valore di 20 Torr, a riposo uno di 40 Torr. Quando c'è esercizio fisico e la pressione parziale passa da 20 da 40 Torr, da un 21% di rilascio in una situazione di riposo si passa a un 66% di una situazione di sforzo fisico: si osserva quindi che una differenza di 20 Torr fa aumentare del 65% la capacità di rilascio dell'ossigeno.
Curva di saturazione e cooperatività
Per la mioglobina l'andamento della curva di saturazione dell'ossigeno, come detto, è descritta in maniera matematica da un iperbole quadra. Per poter descrivere quella della emoglobina Hill partì dall’ipotesi che Hb lega n molecole di O2 in una singola tappa, cioè con cooperazione infinita (cosa fisicamente impossibile). Partendo da questo presupposto, elaborò l'equazione di Hill, che descrive il grado di saturazione dell'emglobina in funzione della pO2 in cui compare n, che aumenta con il grado di cooperatività. Per capire cosa sia n si può rielaborare l'equazione ottenendone una seconda equazione, di una retta, in cui n indica il grado di cooperatività: per n=1 la cooperatività è 0, la proteina dunque non è cooperativa, ed è il caso della mioglobina. Per n>1 abbiamo una cooperatività positiva, il caso dell'emoglobina. Se n
Domande da interrogazione
- Qual è l'importanza dell'andamento sigmoide nella liberazione dell'ossigeno durante l'esercizio fisico?
- Come si differenziano le curve di saturazione della mioglobina e dell'emoglobina?
- Cosa indica il valore di n nell'equazione di Hill riguardo alla cooperatività dell'emoglobina?
L'andamento sigmoide è cruciale poiché durante l'esercizio fisico, la pressione parziale di ossigeno nei tessuti scende da 40 Torr a 20 Torr, aumentando la capacità di rilascio dell'ossigeno dal 21% al 66%, evidenziando così l'efficacia del sistema nel soddisfare le esigenze metaboliche (testo).
La curva di saturazione della mioglobina è descritta da un'iperbole quadra, mentre quella dell'emoglobina segue un andamento sigmoide, che riflette la cooperatività nella legatura dell'ossigeno, con un grado di cooperatività che aumenta con il valore di n nell'equazione di Hill (testo).
Il valore di n nell'equazione di Hill rappresenta il grado di cooperatività: se n=1, non c'è cooperatività (mioglobina), mentre n>1 indica una cooperatività positiva, caratteristica dell'emoglobina, che migliora l'efficienza nel legare l'ossigeno (testo).
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