Bioquímica estrutural/função proteica/curva de ligação ao oxigénio

nos glóbulos vermelhos, a curva de ligação ao oxigénio para a hemoglobina apresenta uma curva em forma de “S” chamada curva sigmoidal. Uma curva sigmoidal mostra que a ligação do oxigênio é cooperativa; isto é, quando um local liga o oxigênio, a probabilidade de que os locais desocupados restantes que se ligam ao oxigênio irá aumentar.

A importância do comportamento cooperativo é que permite que a hemoglobina seja mais eficiente no transporte de oxigênio. Por exemplo, nos pulmões, a hemoglobina está em um nível de saturação de 98%., No entanto, quando a hemoglobina está presente nos tecidos e liberta oxigénio, o nível de saturação cai para 32%; assim, 66% dos potenciais locais de ligação ao oxigénio estão envolvidos no transporte de oxigénio.a hemoglobina purificada liga-se muito mais firmemente ao oxigénio, tornando-o menos útil no transporte de oxigénio. A diferença de características deve-se à presença de 2,3-Bifosfoglicerato(2,3-BPG) no sangue humano, que atua como um efetor alostérico. Um efector alostérico liga-se num local e afecta a ligação noutro., 2,3-BPG liga-se a um bolso no estado T da hemoglobina e é liberado como forma o Estado R. A presença de 2,3-BPG significa que mais oxigênio deve ser ligado à hemoglobina antes da transição para a forma R é possível.outras regulações, como o efeito de Bohr na hemoglobina, também podem ser representadas através de uma curva de ligação ao oxigénio. Analisando a curva de ligação ao oxigênio, pode-se observar que existe uma relação proporcional entre afinidade do oxigênio e nível de pH. À medida que o nível de pH diminui, a afinidade do oxigênio na hemoglobina também diminui., Assim, como a hemoglobina se aproxima de uma região de baixo pH, mais oxigênio é liberado. The chemical basis for this Bohr effect is due to the formation of two salt bridges of the quaternary structure. Uma das pontes Salinas é formada pela interação entre Beta histidina 146 (grupo terminal carboxilato) e Alfa lisina 40. Esta conexão irá ajudar a orientar o resíduo de histidina para também interagir em outra formação de Ponte de sal com o aspartato carregado negativamente 94. A segunda ponte é forma com a ajuda de um próton adicional sobre o resíduo de histidina.,como o dióxido de carbono se difunde em glóbulos vermelhos, reage com água no interior para formar ácido carbônico, que diminui o pH e estabiliza o estado T.uma curva de ligação ao oxigénio também pode mostrar o efeito da presença de dióxido de carbono na hemoglobina. O efeito de regulação do dióxido de carbono é semelhante ao efeito de Bohr. Uma comparação do efeito da ausência e na presença de dióxido de carbono na hemoglobina revelou que a hemoglobina é mais eficiente no transporte de oxigênio dos tecidos para os pulmões quando o dióxido de carbono está presente., A razão para esta eficiência é que o dióxido de carbono também diminui a afinidade da hemoglobina para o oxigênio. A adição de dióxido de carbono força o pH a cair, o que, em seguida, faz com que a afinidade da hemoglobina para o oxigênio a diminuir. Isto é extremamente evidente nos tecidos, onde o dióxido de carbono armazenado nos tecidos são liberados para a corrente sanguínea, em seguida, sofre uma reação que liberta H+ para a corrente sanguínea, aumentando a acidez e baixando o nível de pH.