Química de la Química de la sangre sangre

I) glóbulos I) glóbulos rojosrojos

Una Una presentación presentación

de:de:Romina Romina

SementaSementa

Composición de la sangreComposición de la sangre

esta compuesta por:

Los tres tipos principales de células sanguíneas

son producidas en la Médula ósea :

Glóbulos rojos (eritrocitos) - llevan el oxígeno a todos los tejidos del cuerpo.

Glóbulos blancos (leucocitos) - ayudan a combatir las infecciones y asisten en el sistema inmunológico.

Plaquetas - ayudan a coagular la sangre.

Donde se producen?Donde se producen?

Los glóbulos rojos, hematíes o eritrocitos carecen de núcleo y orgánulos. Su citoplasma está ocupado casi en su totalidad por la hemoglobina, una proteína encargada de transportar oxígeno. Los eritrocitos tienen forma de disco, bicóncavo, deprimido en el centro; esta forma aumenta la superficie efectiva de la membrana.

Glóbulos RojosGlóbulos Rojos

MEMBRANA: Carece de membranas internas que encierren al núcleo y a los orgánulos presentes en otras células. La membrana es una barrera de permeabilidad selectiva con bombas, canales, etc.

EstructuraEstructura

Los lípidos que se encuentran generalmente en la membrana son de tres tipos:

Lípidos

*Fosfolípidos: Fosfatidilcolina (lecitina) 13%*Fosfolípidos: Fosfatidilcolina (lecitina) 13%

Esfingomielina 26%Esfingomielina 26%

Fosfatidiletanolamina (cefalina) 27%Fosfatidiletanolamina (cefalina) 27%

Fosfatildilserina 13%Fosfatildilserina 13%

Fosfatidilinositol 5%Fosfatidilinositol 5%

*Colesterol.*Colesterol.

*Ácidos grasos.*Ácidos grasos.

*Glucolípidos.*Glucolípidos.

Lípidos de la membrana eritrocitariaLípidos de la membrana eritrocitaria

Los fosfolípidos son los lípidos mas abundantes de la bicapa. Son ésteres del glicerol con 2

ácidos grasos, de los cuales uno siempre es insaturado.

Al glicerol también se une un fosfato y un resto “x” que

puede ser serina, colina, etanolamina o inositol.

Este resto le da nombre al fosfolípido, por ejemplo:

fosfatidilcolina es el fosfolípido con colina.

La cabeza hidrofílica de los fosfolípidos, al presentar

carga puede generar interacciones iónicas con

otros fosfolípidos.

FosfolípidosFosfolípidos

La palmitil oleil fosfatidilcolina, un fosfolípido habitual en las membranas biológicas.

Este fosfolípido está compuesto por un núcleo central de glicerol unido a un fosfato , unido a su vez a una molécula de colina (N,N,N-trimetiletanolamina ).

Modelo de varillas del Colesterol

Estructura del Colesterol

El colesterol es un lípido pequeño de la membrana

plasmática que se intercala entre los fosfolípidos haciendo

que por un lado éstos se empaqueten mejor pero

simultáneamente por otro lado evitan que la interacción sea tan fuerte que la membrana

solidifique, perdiendo su fluidez característica.

El colesterol actúa como un amortiguador de la fluidez.

Por otro lado el colesterol sirve de precursor de hormonas

esteroideas.

Colesterol:Colesterol:

Los ácidos grasos están formados por un grupo carboxilo y una cola hidrocarbonada.El carboxilo es hidrofílico y la cola hidrocarbonada es hidrofóbica por eso los ácidos grasos son anfipáticos.La cola hidrocarbonada del acido graso es hidrofóbica y puede ser saturada o insaturada, Las colas saturadas no tienen dobles enlaces y las insaturadas presentan dobles enlaces que pueden originar configuraciones cis o trans.Los dobles enlaces cis son “quebrados” siendo determinantes de una mayor fluidez y los trans son menos quebrados determinado una fluidez menor.

Por lo anterior:Por lo anterior:

-Los ácidos grasos saturados son en general sólidos a temperatura ambiente debido a que la cola hidrocarbonada de éstos genera potentes interacciones hidrofóbicas entre si.

- Los ácidos grasos insaturados son fluidos a temperatura ambiente.

Ácidos Grasos:Ácidos Grasos:

A- Acido graso insaturado transB- Acido graso saturado cis

Estructura de ácidos graso saturado e insaturado

Los esfingolípidos son los lípidos derivado de la esfingosina que es un alcoholde cadena larga.La esfingosina se une al ácido graso y forma, ceramida.Se puede unir a un fosfato con colina y forma, esfingomielina.Puede unirse a glúcidos y formar GLUCOLÍPIDOS.No son tan abundantes como los fosfolipidos .Siempre son más abundantes en la monocapa externa.

Otros lípidos de memebranaOtros lípidos de memebrana

Las proteínas integrales o intrínsecas se encuentran atravesando la membrana (transmembrana ) y sólo se pueden separar de ella usando detergentes que desintegren la bicapa.

Las proteínas periféricas o extrínsecas se apoyan en la bicapa o en otras proteínas, se separan de la membrana utilizando cambios de pH o de temperatura que desnaturaliza a la proteína.

Proteínas de la membrana eritrocitaria:Proteínas de la membrana eritrocitaria:

1 y 2 ) Proteínas integrales o intrínsecas

3 y 4 ) Proteínas de anclaje lipídico ( estas no forman parte de las proteínas de la membrana del eritrocito)

5 y 6) Proteínas extrínsecas o periféricas

La hemoglobina es una proteína oligomérica, compuesta por cuatro cadenas o subunidades proteicas: dos cadenas alfa y dos cadenas beta. A cada subunidad se le une un grupo Hemo, cuyo átomo de hierro es capaz de unirse -de forma reversible- a una molécula de oxígeno ( cada molécula de hemoglobina puede unir 4 átomos de oxigeno ).Presenta estructura cuaternaria.

En la figura se representa -en rojo- al grupo hemo, complejo no aminoacídico, unido a la proteína. Contiene hierro, y sirve para transportar oxígeno).

LA FUNCION PRINCIPAL DE LA HEMOGLOBINA ES

EL TRANSPORTE DE

OXIGENO

El componente principal de los eritrocitos

HEMOGLOBINA (Hb)HEMOGLOBINA (Hb)

Estructura de la Estructura de la hemoglobinahemoglobina

Los cuatro niveles estructurales de la hemoglobina

“Backbone” de la hemoglobina

Hélices alfa en la hemoglobina(visualizción “ribbons”)

MODELOS VIRTUALES

Modelo de bloques de la hemoglobina

La hemoglobina puede adoptar dos conformaciones según se encuentre:sin oxígeno (desoxiHb)Unida al oxígeno llamada (oxiHb)

En las animaciones se observa la transición: desoxihemoglobina-oxihemoglobina. Puede verse el grupo Hemo encerrado en el circulo en la animación superior.

La unión del OLa unión del O22 con la Hb con la Hb

Estructura del grupo hemoModelo “sticks” del grupo hemo

Cada subunidad de globina tiene unido un grupo hemo (una molécula de protoporfirina IX “complejada” con un ion Fe2+), responsable del color rojo de la hemoglobina y de la sangre.

Rojo – OxígenoAzul- NitrógenoNaranja- Fe+2

El grupo HemoEl grupo Hemo

Átomo de hierro en sutamaño relativo “real “

Molécula de oxígeno (en rojo) unida al Fe2+ del grupo hemo. Luego se liberará en los tejidos que necesitan el oxígeno para su metabolismo.

El Fe2+ también está unido al N de la cadena lateral de una histidina de la globina..

GRUPOS HEMO

GRUPOS HEMO

Comparación con la Comparación con la MIOGLOBINAMIOGLOBINA

La mioglobina es una hemoproteína muscular, estructural y funcionalmente muy parecida a la hemoglobina. Es una proteína relativamente pequeña, constituida por una cadena polipeptídica de peso molecular 17.800, conformada por 153 residuos aminoacídicos que contiene un grupo hemo con un átomo de hierro.

GRUPO HEMO

Tal como se observa en la imagen, la hemoglobina esta formada por 4 cadenas polipeptídicas o protómeros (estructura cuaternaria ), y la mioglobina esta formada por una sola cadena polipeptidica (estructura terciaria )

La estructura de la mioglobina se asemeja a la de una de las subunidades de la hemoglobina

Estructura de la MioglobinaEstructura de la Mioglobina

El hemo se une de forma no covalente en la hendidura hidrofóbica o “bolsillo hemo”.

Se pliega dando una molécula prácticamente esférica, muy compacta, con un hueco en el interior donde se sitúa el hemo, lugar de unión al oxígeno

“Backbone” de la Mioglobina

Modelo “ribbons” de la Mioglobina

Grupo HemoGrupo Hemoen el “bolsillo hidrofóbico”en el “bolsillo hidrofóbico”

Funciones de la Mioglobina Funciones de la Mioglobina Su principal función es la de almacenar y transportar oxígeno, incrementando la velocidad de transporte de O2 en la célula muscular.

La mioglobina es el principal pigmento de la carne, y el color de este producto depende del estado en que se encuentre la mioglobina.

La hemoglobina y la mioglobina están involucrados en llevar el oxígeno a las células y tejidos en el cuerpo. Mientras que la mioglobina se concentra específicamente en los músculos y es responsable de suministrar oxígeno a las células de los músculos y los tejidos, la hemoglobina cumple un papel más generalizado y transporta el oxígeno a células diferentes en todo el cuerpo.

Mioglobina y Hemoglobina Mioglobina y Hemoglobina

Mioglobina Hemoglobina

Una imagen de difracción de cristalografía de rayos X de la

proteína mioglobina

La estructura de la mioglobina se determino por Cristalografía de rayos X en 1957.Fue la primera de una serie de determinaciónes que hoy alcanza a casi 105 proteínas

Cristalografía de Rayos X

Hemoglobina - MioglobinaDiferencias funcionales

-La curva disociación hemoglobina es sigmoidal

-La curva disociación mioglobina es hiperbólica

-Afinidad de la hemoglobina por el O2 depende del pH, de la presión de CO2 y de la presencia de 2,3-bisfosfoglicerato

-Hemoglobina transporta (además de O2) CO2 y cationes H+

¡GRACIAS!