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Qual é a composição molecular da hemoglobina nos glóbulos vermelhos?

A hemoglobina, a molécula transportadora de oxigênio nos glóbulos vermelhos, é uma proteína globular complexa com quatro cadeias polipeptídicas (cadeias de globina) e quatro grupos heme. Cada cadeia polipeptídica é dobrada em uma estrutura compacta, quase esférica, chamada globina.

Haém: O grupo heme é um anel de porfirina com um íon de ferro (Fe2+) em seu centro. O anel porfirínico é composto por quatro anéis pirrólicos ligados por pontes de metino. O íon ferro está ligado ao anel porfirina por quatro átomos de nitrogênio dos anéis pirrol.

Cadeias de globina: As quatro cadeias globinas da hemoglobina são denominadas alfa, beta, gama e delta. Nos adultos, a hemoglobina A, a forma mais comum de hemoglobina, é composta por duas cadeias alfa e duas cadeias beta. Outros tipos de hemoglobina, como a hemoglobina A2 e a hemoglobina F, possuem diferentes combinações de cadeias de globina.

As quatro cadeias polipeptídicas da hemoglobina estão dispostas em uma estrutura tetramérica, com os quatro grupos heme localizados em fendas entre as cadeias de globina. Os grupos heme estão ligados às cadeias de globina por interações hidrofóbicas e ligações de hidrogênio.

Ligação de oxigênio: A hemoglobina liga as moléculas de oxigênio de forma reversível aos íons de ferro em seus grupos heme. Quando a concentração de oxigênio é alta, a hemoglobina se liga às moléculas de oxigênio e fica oxigenada. Quando a concentração de oxigênio é baixa, a hemoglobina libera moléculas de oxigênio e fica desoxigenada.

A ligação do oxigênio à hemoglobina é cooperativa, o que significa que a ligação de uma molécula de oxigênio à hemoglobina aumenta a afinidade dos outros grupos heme pelo oxigênio. Essa cooperatividade se deve às mudanças conformacionais que ocorrem na molécula de hemoglobina quando ela se liga ao oxigênio.

A ligação cooperativa do oxigênio à hemoglobina permite que os glóbulos vermelhos transportem grandes quantidades de oxigênio com eficiência. A hemoglobina é capaz de se ligar e liberar moléculas de oxigênio em resposta a mudanças na concentração de oxigênio nos tecidos, garantindo que os tecidos recebam um suprimento constante de oxigênio.