All inizio l affinità dell Hb per l O2 è bassa perché il tetramero è allo
stato T. Poi si lega la prima molecola d O2, causando il cambio
conformazionale che la fa passare a stato R, il quale è +affine all O2. A
quel punto si legano +facilmente le altre 3 molecole d O2.
La my e l hb sono caratterizzate da una struttura 3d differente e
quindi da un ossigenazione differente. Questo è mostrato dalle curve
di saturazione diverse, una +veloce per la my rispetto alla hb, la
my raggiunge la saturazione prima, già a basse [] di O2, quindi anche nei
tessuti, mentre la hb si trova acnora al 56%. A alte [] di O2 sia My che
Hb sono sature, la My con 1 O2 e l Hb con 4 O2. A basse [] di O2 l Hb
rilascia O2 che aveva acquistao nei polmoni ai tessuti, mentre la my lo
trattiene perché serve ai muscoli.
My e Hb hanno una s prim diversa, una s sec e terz simile e
globulare, l Hb ha una s quat mentre la my no.
La presenza di una s quat permette all Hb di essere soggetta ai
regolatori allosterici. Gli attivatori o modulatori positivi sono i
ligandi che incrementano l affinità dell Hb for l O2 favorendo lo
stato R, come l O2 stesso. Gli inibitori o modulatori negativi
abbassano l affinità dell Hb per l O2 favorendo lo stato T, come i
protoni H+ e il BPG.
Il 2,3-BPG è il 2,3-acidobifosfoglicerico. Si trova nei globuli rossi ad
una certa []. Quando l O2 si lega all Hb formando ossiHb, la cavità
centrale si chiude e il BPG non può entrarci. Quando ci troviamo nella
deossiHb, la cavità centrale è libera, il BPG entra e si lega agli aa
di lis e his (car+) sulle cat beta, perché dotato di car-, e abbassa l
affinità per l O2 bloccando la molecola in conformazione T.
Il protone H+ quando si lega all Hb forza il rilascio di O2 portando ad
una minore affinità.
Il sangue conservato per la trasfusione viene immerso in un buffer di
citrato-glucosio, che abbassa i livelli di BPG e quindi rilascia meno
O2. Quando il sangue viene trasfuso quindi ci mette 1-2 gg a recuperare
i livelli fisiologici di BPG tali da far rilasciare l O2, quindi i pazienti
vengono trattati con additivi che migliorino la sintesi di BPG.
Nei tessuti: le cell producono anidride carbonica CO2 come prodotto
di scarto della respirazione cell, l anidride carbonica entra nei glob
rossi e reagisce con l acqua H2O presente al loro interno con l aiuto
dell enzima anidrasi carbonica, la reazione porta alla formazione di
acido carbonico H2CO3, che a sua volta comportandosi da acido si
dissocia in un protone H+ e nello ione bicarbonato HCO3-, H+
rimane nel glob rosso mentre HCO3- esce perché viene scambiato
con un cloro Cl- entrante, quindi H+ si lega all Hb nel canale
centrale portandola in conformazione T e provocando il rilascio di O2
ai tess, mentre il bicarbonato va a abbassare l acidità del sangue perché
è una base e essendo la base coniugata di un acido debole è pure forte.
Quindi l emoglobina ha un potere tamponante o di buffering,
insieme all acido carbonico.
Nei polmoni: il bicarbonato viene scambiato col cloro in modo che
entri nel glob rosso, si riassocia al protone H+ che così si stacca
dall Hb, l Hb lega l O2 che favorisce lo stato R, e si riforma CO2 e
H2O, perché si tratta di una reazione reversibile, e queste molecole
vengono eliminate con la respirazione.
L effetto Bohr consiste nel fatto che l affinità dell Hb per l O2 è
inversamente legata al pH acido e alla [] di CO2. Infatti la [] di
CO2 influenza l acidità, dove la [] aumenta ovvero nei tess l acidità
del sangue aumenta ovvero il pH scende e questo causa il leg tra Hb e
H+ e il rilascio di O2 ai tess, dove la [] diminuisce ovvero nei polmoni l
acidità diminuisce ovvero il ph sale e questo causa il rilascio dell H+ dall
Hb che può quindi legarsi all O2.