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2.

HEMOGLOBINA

Departamento de Bioquímica

2014

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1- La mioglobina (Mb) y hemoglobina (Hb) son dos proteínas globulares que funcionan en

el almacenamiento y transporte de oxígeno.

a) Grafique la curva de saturación por el oxígeno para ambas hemoproteínas. ¿Qué

diferencias destacaría?

b) Analice las diferentes cinéticas observadas en relación a la estructura y función biológica

de cada una. Discuta que efecto tendría en la cooperatividad y alosterismo la disociación

de la hemoglobina (α2β2) en subunidades monoméricas.

c) ¿Cómo sería la curva de saturación por el oxígeno de la hemoglobina fetal con respecto a

la adulta? ¿A qué se debe esta diferencia?

d) Si las muestras de sangre de un hombre adulto sano y la de un feto en el 7° mes de

desarrollo son obtenidas con alto grado de pureza, eliminándose todos los posibles

componentes orgánicos contaminantes; grafique el tipo de curva de saturación por el

oxígeno de cada una de estas muestras de hemoglobina indicando, si corresponde, cuál

estará más desplazada hacia la izquierda.

2- La curva de saturación de la hemoglobina por el oxígeno se ve afectada por las

condiciones metabólicas del individuo. Represente gráficamente la curva en las siguientes

situaciones, discutiendo cuales pueden ser los distintos roles fisiológicos de estas

modulaciones.

a) Una disminución del pH de 7.4 a 7.0

b) Un aumento de la pCO2 de 40 a 60 mmHg.

c) Un aumento en la concentración de 2,3-bifosfoglicerato de 5 a 9 mM.

3- La selección uruguaya de futbol fue a jugar un partido a Bolivia a 4530 m de altura. A

los jugadores se le toman muestras de sangre y se mide la concentración de 2,3

bifosfoglicerato (2,3 BPG) en el eritrocito y la p50 (presión parcial de oxígeno que genera el

50% en la saturación de la Hb). Luego de 6 días, vuelven a nivel del mar a festejar el

triunfo. Dato: a4530 m la pO2 es 84 mmHg.

-50 0 50 100 150 200 250

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

p5

0 m

m H

g

tiempo (horas)

Nivel mar Nivel mar4530 m altura

-50 0 50 100 150 200 250

80

90

100

110

120

130

140

150

2,3

DP

G (

µg

)

tiempo (horas)

Nivel mar Nivel mar4530 m altura

3

a) ¿Cómo sería el grafico de saturación de Hb por oxígeno de los individuos a nivel del mar

y los que están a 4530 m?

b) ¿Cuál es el efecto del aumento rápido de 2,3-BPG y el cambio de la p50 sobre la entrega

de oxígeno a los tejidos?. ¿En qué tipo celular se genera el aumento en los niveles de 2,3-

BPG?

c) ¿Por qué a 4530 m de altura los individuos igual presentan síntomas de hipoxia?

d) ¿Qué otros mecanismos de adaptación se inducen a más largo plazo?

4- Un joven de 23 años se realiza un hemograma de rutina que muestra los siguientes

resultados:

Dónde:

VCM: volumen corpuscular medio. Hace referencia al volumen individual de cada eritrocito,

calculándose como el hematocrito (en porcentaje) dividido el conteo de eritrocitos (expresado en

millones de células por microlitro).

HbCM: hemoglobina corpuscular media. Hace referencia a la masa de hemoglobina contenida en

un eritrocito, calculándose como cantidad total de hemoglobina (expresada en g/dL) dividida por

el conteo de eritrocitos (expresado en millones de células por microlitro).

CHBCM: concentración de la hemoglobina corpuscular media. Hace referencia a la

concentración de hemoglobina en un volumen determinado de glóbulos rojos, y se calcula como

cantidad de hemoglobina (expresada en g/dL) dividida por el hematocrito (en porcentaje).

Parámetro en sangre Paciente Rango de referencia

Eritrocitos 6,9 x106 /µl 4,20-6,30 x 10

6 /µl

Hemoglobina 21 g/dl 12,0 – 18,0 g/dl

Hematocrito 50,7 % 37,0 – 51,0 %

VCM 73,5fl 80,0– 99,0 fl

HbCM 38,0 pg 26,5 – 34,0 pg

CHBCM 44 g/dl 32,0 – 36,0 g/dl

Eritropoyetina 31 U/ml 6 – 25 U/ml

Leucocitos 7,4x103/µl 4,1-10,9 x 10

3 /µl

Plaquetas 152 x 103 /µl 140 – 440 x 10

3 /µl

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Estudios posteriores revelan que posee una mutación en la cadena ββββ de la globina (Tyr145His) y a continuación se muestra la curva de disociación de oxígeno del paciente y

de un individuo sano (como control):

a) ¿Qué datos resalta en el hemograma del paciente? ¿Cómo podría explicar estas

alteraciones?

b) ¿Cuál es el efecto de esta mutación (Tyr145His) sobre la unión del oxígeno a la Hb?.

¿Hay un tipo de Hb que presenta un comportamiento similar a esta mutación? ¿Cuál?

c) ¿Cómo sería la velocidad de síntesis de cadenas α y β y de grupos hemos en relación al

control? ¿En dónde se produce este fenómeno?

5- En un clásico experimento, Bock y colaboradores tomaron muestras de sangre y

estudiaron la curva de saturación de la hemoglobina por oxígeno a distintas

concentraciones de CO2. Señale las opciones correctas y justifique las incorrectas:

a) La mayor parte del efecto del CO2 sobre la Hb depende de la unión del CO2 al grupo

hemo.

b) Un parte del CO2 se une a los extremos N-terminales de las cadenas α y β de la Hb

formando carbamino-Hb.

c) Debido a las altas concentraciones de anhidrasa carbónica intraeritrocitaria, el CO2

producido por los tejidos es transformado en ácido carbónico y este en HCO3- y H

+.

d) Una parte del efecto del CO2 se debe a la unión de HCO3- a la desoxi-Hb.

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6- A continuación se presentan dos curvas de disociación de oxígeno de la hemoglobina

provenientes de dos pacientes diferentes, la curva A corresponde a un paciente sano y la B a

uno intoxicado con monóxido de carbono el cual presenta un 50% de bloqueo de la

hemoglobina.

A) Sobre esta intoxicación indique la o las opciones correctas y justifique las incorrectas:

a) La curva A revela que, en este caso, la unión del oxígeno es cooperativa.

b) La afinidad de la hemoglobina por el CO es muchas veces mayor que por el O2.

c) Si bien ambas curvas alcanzan diferente fracción de saturación máxima, poseen el mismo

K0,5

d) A una PO2 de 100 mmHg la mayoría de las moléculas de Hb en la curva B tendrían 2

grupos hemo con CO y 2 grupos hemos con O2.

e) El CO es un modulador alostérico de la hemoglobina.

B) Sobre la misma intoxicación discuta las preguntas que se plantean a continuación:

a) ¿Qué signos y síntomas presenta un paciente intoxicado con CO?

b) ¿Existe alguna reacción metabólica por la que nuestro organismo genere CO? ¿Por qué

este CO generado endógenamente no genera efectos adversos? ¿Puede este CO generado tener

algún efecto beneficioso?

c) Discuta que opciones de tratamiento hay para tratar esta intoxicación.