Appunti Biochimica Marina

VEDI L'EQUAZIONE Plot di Hill:

Quindi ho due p50, in due punti diversi, corrispondenti a due conformazioni. Quindi ho un p50 a bassa affinità e una ad alta affinità.

Effetto cooperativo dell'emoglobina: tutte e 4 le subunità dell'emoglobina colloquiano, ma non accade mai che n=4. nH=numero di Hill si solito si avvicina a 3/3,6. Con l'emoglobina a bassa affinità ho nH=1 perché ognuna lavora per conto suo.

L'altro parametro che influenza la curva di saturazione è il pH, la concentrazione di H+. È più basso nei polmoni e aumenta progressivamente andando verso i tessuti, perché abbiamo il catabolismo, quindi l'ossidazione degli alimenti. Dal ciclo di Krebs e dalla glicolisi escono H+.

Nella deossiemoglobina, l'anello dell'istidina deve portare un protone, che le consente di avere un'interazione con l'aspartato a formare il ponte salino per stabilizzare la forma T. Il pk della istidina.

Verso conformazioni più stabili. Quello che l'effetto Bohr significa è che posso avere uno shift della curva di saturazione, che però arriva comunque a saturazione. È stato scoperto che molti pesci hanno emoglobine diverse: ho una curva che non è più sigmoide e non arriva più a saturazione. Vuol dire che ho una sola conformazione che non arriva a saturazione. Quindi non ho più cooperatività come nell'effetto Bohr. A pH alcalino ho un numero di Hill tra 3 e 4, perché ho 3 unità che cooperano tra di loro. Man mano che diminuisce il pH, il numero di Hill diminuisce. La p50 diventa solo una funzione del pH in questo caso, non dipende più dall'ossigeno presente. P50 molto elevata = bassa affinità. Iperbole vuol dire che ho una sola conformazione mentre la sigmoide significa che ho risonanza tra due conformazioni quindi ho due p50. Alcuni pesci riempiono la vescica natatoria con l'ossigeno.

Un sistema è la rete mirabile, intorno a questi capillari ci sono cellule epiteliali che non hanno mitocondri (fanno solo glicolisi anaerobica), utilizzano il glucosio, riducendolo a piruvato e fermentandolo a lattato (acido lattico e lattato sono diversi = lattato è una specie deprotonata). Ogni volta che faccio il processo della glicolisi produco protoni, che in una situazione normale verrebbero portati all'interno del mitocondrio e tamponati. Se non ho i mitocondri, ogni volta che utilizzo l'ATP genero un protone e inoltre creo un lattato. Il sistema di trasporto del lattato è un cotrasporto con il protone. Se tante cellule producono tanto lattato, buttano fuori anche un sacco di protoni quindi l'ambiente esterno si acidifica velocemente. C'è una zona quindi intorno alla vescica natatoria molto acida. L'emoglobina che transita in questi capillari, percepisce il crollo di pH e cede tutto l'ossigeno che porta, che

insieme al Feviene chiamata gruppo eme, presente anche nell'emoglobina (lega l'ossigeno agli eritrociti). Lo scheletro della mioglobina è costituito da otto segmenti di alfa eliche interrotte da ripiegamenti beta. L'alfa elica più lunga ha 23 aa, la più corta 7; sono tutte destrorse. Le eliche sono indicate con le lettere da A a H. I singoli residui vengono identificati dalla localizzazione in un particolare segmento. I ripiegamenti sono indicati con le lettere delle eliche che connettono tra loro. La posizione delle catene laterali è dovuta ad una struttura la cui stabilità dipende in gran parte dalle interazioni idrofobiche. I gruppi R idrofobici si trovano all'interno. I gruppi R polari tranne 2 sono sulla superficie esterna e quindi idratati. La molecola è compatta, al suo interno c'è spazio per 4 molecole di acqua. Questo denso nucleo idrofobico è tipico delle globulari. Il gruppo eme piatto è confinato in

inprofondità nella proteina e l'ossigeno non ha accesso diretto. Se la proteina fosse rigida, O2 non potrebbe mai entrare/uscire; invece i movimenti molto rapidi delle catene laterali, permettono la creazione di cavità transitorie che vengono sfruttate dall'ossigeno.

Sono presenti due istidine nella sacca idrofobica in cui è legato il gruppo eme. La prima viene detta "PROSSIMALE" ed è l'His 93. La seconda, chiamata "DISTALE", è l'His 64. Una volta entrato, l'O2 impegna la sesta valenza di coordinazione del Fe2+ e il residuo di His 64 forma un legame idrogeno con lo stesso O2.

L'atomo di azoto dell'anello imidazolico dell'His prossimale occupa la 5° posizione di coordinamento con l'atomo di Fe mentre la 6° può o rimanere vuota (nella cosiddetta DEOSSI-MIOGLOBINA), oppure viene occupata da una molecola di O2 (nella OSSI-MIOGLOBINA). Il suo ruolo è quello di

impedire l'ossidazione dell'atomo di Fe allo stato ferrico (Fe3+).

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Emoglobina

Le proteine definite "allosteriche" possono assumere altre conformazioni indotte dal legame di opportuni modulatori; in una proteina allosterica, il legame di un ligando ad un sito modifica le proprietà di un altro sito sulla stessa molecola.

Le molecole allosteriche sono proteine oligomeriche, costituite da due o più subunità e con diversi siti attivi, le interazioni allosteriche (cooperative) avvengono quando il legame di un ligando ad un sito specifico viene influenzato dal legame di un altro ligando, detto effettore o modulatore, a livello di siti diversi nella proteina.

Quasi tutto l'O2 negli organismi è legato e trasportato dall'emoglobina nei eritrociti (globuli rossi); gli eritrociti hanno perso tutti gli organelli citoplasmatici e sono quindi incapaci di riprodursi e