Estructura de la hemoglobina
La hemoglobina es una proteína que se encuentra en los eritrocitos (glóbulos rojos) que les permite transportar oxígeno. La mayor parte del oxígeno que se transporta dentro de la sangre está unido a la hemoglobina. La hemoglobina es una molécula compuesta de una combinación de hierro y la proteína globina . La globina consta de cuatro cadenas polipeptídicas: dos cadenas alfa (alfa 1, alfa 2) y dos cadenas beta (beta 1, beta 2), que se unen a un grupo hemo en forma de anillo rojo . Cada grupo hemo tiene un ion de hierro (Fe2 +) engastado como una joya en su centro.
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Función de la hemoglobina
La función principal de la hemoglobina es transportar gases, en particular oxígeno. Cada hierro del grupo hemo puede unirse a una molécula de oxígeno. Dado que cada molécula de hemoglobina contiene cuatro grupos hemo, cada molécula de hemoglobina puede unirse a cuatro moléculas de oxígeno. Un solo eritrocito contiene alrededor de 250 millones de moléculas de hemoglobina, por lo que cada una de estas células puede transportar alrededor de mil millones de moléculas de oxígeno. La carga de oxígeno de la hemoglobina se produce en los pulmones. Como deficientes de oxígeno la sangre se mueve a través de los pulmones, se difunde el oxígeno de los sacos de aire de los pulmones ( alvéolos ) en la sangre. Luego se difunde hacia los eritrocitos, donde se une al hierro de la hemoglobina. El hierro es parcialmente oxidado por el oxígeno, lo que da como resultado la proteína que ahora se llama oxihemoglobina . Esta combinación cambia la forma de la hemoglobina y la convierte en un color rojo rubí. La oxihemoglobina viaja a los tejidos del cuerpo, donde libera algunas de sus moléculas de oxígeno según la necesidad. Esto cambia la molécula a un compuesto de color rojo más oscuro conocido como desoxihemoglobina , también conocido como hemoglobina reducida . El dióxido de carbono ingresa al torrente sanguíneo a través de los capilares. Aproximadamente el 75% del gas se disuelve en el plasma. El ~ 25% restante del dióxido de carbono se une a los aminoácidos de la hemoglobina, formando la molécula carbaminohemoglobina . Desde los capilares, la hemoglobina transporta el dióxido de carbono a los pulmones para exhalarlo y luego para recoger oxígeno.
Diferencias en la hemoglobina
La hemoglobina discutida hasta ahora ha sido la que encontraría en un adulto o HbA . Sin embargo, la hemoglobina que se encuentra a medida que nos desarrollamos como feto es diferente. En este momento, la hemoglobina se llama hemoglobina fetal o HbF . La HbF aparece en la sangre fetal después de algunas semanas de la concepción y permanece hasta los seis meses de vida posnatal. Después de eso, la hemoglobina adulta reemplaza completamente a la HbF. Aunque son similares entre sí, la HbF se diferencia de la HbA en algunos aspectos importantes. Por ejemplo, la estructura de ambos incluye dos cadenas alfa, pero la HbF contiene dos cadenas gamma en lugar de cadenas beta. Esta diferencia conduce a una mayor afinidad por el oxígeno en la HbF, otra distinción de la HbA. Esta mayor afinidad por el oxígeno es necesaria a medida que el feto atraviesa importantes cambios de desarrollo en el útero.
Condiciones que afectan la hemoglobina
El tamaño, la forma y la cantidad de eritrocitos y moléculas de hemoglobina tienen un efecto dramático en la salud general de una persona. Una deficiencia en la cantidad de eritrocitos o hemoglobina se llama anemia . Existen cientos de formas diferentes de anemia, pero todas pueden clasificarse en una de tres categorías amplias: 1) Anemia causada por pérdida de sangre : puede ser causada por sangrado menstrual abundante, una úlcera, cáncer y el uso regular de algunos analgésicos de venta libre. 2) Anemia por destrucción de eritrocitos : también se conocen como anemias hemolíticas . Esto ocurre cuando los eritrocitos se destruyen más rápido de lo que se producen. Esto puede ser causado por afecciones autoinmunes como el lupus, ciertas infecciones y un bazo hiperactivo. 3) Anemia causada por una producción de eritrocitos defectuosa / disminuida : el tipo más común de anemia es la anemia por deficiencia de hierro , causada por una escasez de hierro en el cuerpo. Sin los niveles adecuados de hierro, su cuerpo no puede producir suficiente hemoglobina para los eritrocitos. Otro ejemplo de esta categoría es la anemia de células falciformes . Esta es una afección hereditaria y en ocasiones grave causada por una forma defectuosa de hemoglobina que obliga a los glóbulos rojos a asumir una forma anormal de media luna (hoz). Estas células sanguíneas irregulares mueren prematuramente, lo que resulta en una escasez crónica de glóbulos rojos.
Resumen de la lección
En esta lección, discutimos las funciones de la hemoglobina y su papel en la salud de una persona. La hemoglobina es una proteína que se encuentra dentro de los glóbulos rojos ( eritrocitos ) y su función principal es transportar gases. Más específicamente, para llevar oxígeno a los tejidos de nuestro cuerpo y ayudar a llevar dióxido de carbono al pulmón para la exhalación. Cada molécula de hemoglobina contiene cuatro cadenas polipeptídicas (dos cadenas alfa , dos cadenas beta ) alrededor de un grupo hemo . Dentro del grupo hemo, encontrará un ion de hierro. Para llevar oxígeno a las células, la hemoglobina primero debe recoger las moléculas de oxígeno en los pulmones. El oxígeno en los pulmones se difunde desde los alvéolos a la sangre. Cuando el oxígeno se combina con la hemoglobina, el resultado es la molécula de oxihemoglobina . A medida que se administra oxígeno a varias células, se elimina de esta molécula, lo que da lugar a la formación de una nueva molécula, desoxihemoglobina.. En lo que respecta al dióxido de carbono, la mayor parte de este gas se disuelve en el plasma. La cantidad que no se une a la hemoglobina, creando la molécula carbaminohemoglobina . Esto ahora se lleva a los pulmones para exhalar. La hemoglobina que se encuentra en los adultos es estructuralmente diferente a la hemoglobina que se encuentra en un útero en desarrollo. La hemoglobina adulta ( HbA ) tiene menos afinidad por el oxígeno que la hemoglobina fetal ( HbF ). Esto es comprensible ya que el feto sufre cambios fisiológicos importantes y demanda más oxígeno en este momento. Por último, la salud de una persona puede verse afectada en gran medida por la salud general de sus glóbulos rojos y hemoglobina. Tener una cantidad inadecuada o malformada de cualquiera de ellos puede provocar complicaciones graves, incluidas diversas formas de anemia .
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