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Quais Glóbulos Contêm Pigmento Respiratório: Hemoglobina, Estrutura, Função e Monóxido de Carbono

Sangue é mistura de células flutuando em fluido conhecido como plasma. Plasma, 90% água, transporta não só células sanguíneas mas muitas moléculas essenciais necessárias pelo corpo, como hormônios, imunoglobulinas (anticorpos), enzimas, agentes de coagulação, vitaminas, colesterol, nutrientes (glicose), eletrólitos (sódio, potássio, cálcio) e resíduos. Células no sangue são três tipos: glóbulos vermelhos (eritrócitos), 40-45% do sangue; glóbulos brancos (leucócitos); plaquetas (trombócitos). Essencialmente, glóbulos vermelhos transportam oxigênio dos pulmões aos tecidos, glóbulos brancos combatem infecção, plaquetas ajudam na coagulação.

Pigmento Respiratório

Moléculas de oxigênio são transportadas dos pulmões aos tecidos por molécula proteica nos glóbulos vermelhos, chamada hemoglobina. Hemoglobina contém átomos de ferro, e é o componente de ferro da hemoglobina que dá cor vermelha ao sangue. Como tal, hemoglobina é conhecida como pigmento respiratório.

Estrutura da Hemoglobina

Molécula de hemoglobina é proteína heme tetramérica, significando que consiste de quatro cadeias polipeptídicas (aminoácidos) dobradas para formar quatro estruturas proteicas globulares, individualmente conhecidas como proteína heme monomérica. Cada proteína heme monomérica contém grupo prostético heme, componente essencial do qual é átomo de ferro único em seu centro, que em estado oxidado Fe2+ é responsável por atrair e ligar moléculas de oxigênio no ambiente rico em oxigênio dos pulmões. Cada átomo de ferro pode ligar uma molécula de oxigênio e, como cada molécula de hemoglobina contém quatro átomos de ferro, isso permite cada hemoglobina transportar quatro moléculas de oxigênio. Cada glóbulo vermelho contém cerca de 250 milhões de moléculas de hemoglobina, assim pigmentos respiratórios aumentam dramaticamente capacidade de transporte de oxigênio do sangue.

Função da Hemoglobina

Capacidade da hemoglobina atrair oxigênio nos pulmões e repeli-lo nos tecidos deve-se às diferenças de pH entre ambiente rico em oxigênio dos pulmões e ambiente pobre em oxigênio dos tecidos. pH nos tecidos é menor (mais ácido) que pH nos pulmões, e este ambiente ácido diminui afinidade da hemoglobina por oxigênio e aumenta afinidade por íons de hidrogênio (H+). Íons de hidrogênio são abundantes nos tecidos, devido à reação entre dióxido de carbono (CO2) produzido nos tecidos e água para formar bicarbonato, reação que ocorre quando CO2 difunde para glóbulos vermelhos e reage com água.

Como tal, todas quatro moléculas de oxigênio são liberadas da hemoglobina aos tecidos e substituídas por íons de hidrogênio na molécula de hemoglobina. Uma vez que hemoglobina retorna aos pulmões, consegue liberar seus íons de hidrogênio, porque pH mais alto dos pulmões faz íons H+ mais atraídos ao ambiente que ao heme, então hidrogênio sai e é substituído por oxigênio e ciclo recomeça.

Este sistema tem benefício adicional de permitir transporte de dióxido de carbono aos pulmões para remoção do corpo. CO2 é insolúvel em água, mas íon bicarbonato é solúvel em água e portanto viaja no sangue aos pulmões, onde reage com H+ liberados para reverter a gás CO2 que pode ser exalado na próxima respiração.

Monóxido de Carbono

Monóxido de carbono tem afinidade muito maior por hemoglobina que oxigênio. Em envenenamento por monóxido de carbono, esta ligação preferencial significa que oxigênio não pode ser transportado e liberado aos tecidos corporais, resultando em asfixia e morte.