HEMOGLOBINA

HEMOGLOBINA

-ESTRUCTURA
-RELACION ESTRUCTURA-FUNCIÓN
-HEMOGLOBINAS FISIOLÓGICAS
-CATABOLISMO

CATEDRA DE HEMATOLOGIA- 2014

HEMOGLOBINA
Introducción
El advenimiento de la Biología molecular ha permitido, no sólo conocer la
patología molecular de las anemias hereditarias, sino también, correlacionar el
genotipo, fenotipo y en ocasiones, predecir la gravedad de la enfermedad que el
pacientepadece. Actualmente se utilizan técnicas de este tipo para el diagnóstico
de anemias tales como las talasemias (ej: beta y alfa talasemias),
hemoglobinopatías estructurales, deficiencia de glucosa 6 fosfato deshidrogenada,
las distintas formas de esferocitosis y ovalocitosis y algunas anemias
diseritropoyéticas hereditarias.
Estos estudios pueden realizarse en todas las etapas de la vida, siendo desuma
importancia en la etapa prenatal, estudiando el ADN obtenido a partir de células
de vellosidad coriónica.
Estructura de la Hemoglobina (Hb)
En 1912 Kuster estableció la estructura del hemo, sintetizado luego por Hans
Fischer en 1919. Pronto se evidenció que esta porfirina era además, el grupo
prostético de otras proteínas tales como la mioglobina y los citocromos. El
desarrollo de laespectrofotometría, permitió la determinación detallada de las
propiedades espectrales de la hemoglobina, de su producto de oxidación, la
metahemoglobina y la de otros compuestos como la carboxihemoglobina. Hacia
1920 Adair, mediante la utilización de membranas coloidales estableció el peso
molecular (PM) de la Hb en 67000 daltons, valorando presión osmótica. Estos
resultados, fueron luego corroborados porSvedberg mediante centrifugación
analítica con sólo una diferencia de 1000 daltons (PM: 68000). En 1956 Ingram
separó los péptidos producidos por la hidrólisis de la Hb con tripsina y del número
de residuos obtenidos dedujo que la Hb estaba constituída por mitades idénticas.
En 1957 Rhinesmith, Schroeder y Pauling por una parte y Braunitzer por otra,
indicaron que la Hb era una tetrámero, compuestode dos pares de cadenas
polipeptídicas distintas, las cuales fueron denominadas alfa (α) y beta (β) y
supusieron que cada cadena estaba pegada a un grupo hemo. A principios de los
60 los laboratorios de Braunitzer en Munich, Konigsberg y Hill en New York y
Schroeder en Pasadena establecieron la secuencia de aminoácidos en las
cadenas de globinas humanas normales. Al mismo tiempo Max Perutz ycolaboradores determinaron la estructura tridimensional de la oxi y
desoxihemoglobina, trabajo por el cual le otorgaron el premio Nobel de Química en
1962.

ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA
estructura
secundaria

estructura
terciaria

estructura
cuaternaria

secuencia
de
aminoácidos

a-hélice

plegamiento
tridimensional

ensamblaje de
subunidades

Dra. Pérez Susana Mabel

estructura
primaria

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Funciónde la Hemoglobina
El conocimiento de la estructura de la hemoglobina, llevó a comprender el papel
fisiológico en el transporte de O2 y CO2, así como sus mecanismos de acción
molecular. En 1904 Christian Bohr demostró la forma sigmoide de la curva de
disociación de la Hb y que la misma era sensible a los cambios en la presión de
CO2. Esta curva fue comprobada por Krogh y fue definitivamenteestablecida por
Joseph Barcroft en 1928. La base física de esta curva sigmoidea atrajo la atención
del matemático A. V. Hill, quien la expresó en forma de una ecuación.
Posteriormente Adair describió ecuaciones que definen la unión de ligandos a la
hemoglobina. En 1936 Linus Pauling predijo la naturaleza de la unión del O2 al
hemo, considerando el comportamiento cooperativo de la Hb como un problemaquímico.
La unión del O2 a uno de los grupos hemo en el tetrámero ocasiona una alteración
estructural en la proteína, que hace al resto de los grupos hemos más ávidos por
el O2, representando el primer modelo alostérico de la función de la Hb.
El aumento de datos sobre el sistema CO2 y CO3H-, como buffer y sistema de
excreción de ácidos, permitió a Bohr, Hasselbach y Krogh, interpretar que el...