Qual é o efeito de cada um dos tratamentos seguintes sobre a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio?
Dissociação de
em subunidades monoméricas.
Dissociação de
Passo 1
O enunciado pergunta: “Qual é o efeito da dissociação de
em subunidades monoméricas sobre a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio?”\n
Informações relevantes dadas ou implícitas:
Informações relevantes dadas ou implícitas:
- A hemoglobina na forma considerada é a tetramérica
. - A operação considerada é a dissociação dessa tetramérica em subunidades monoméricas (cada cadeia isolada).
- O que se pede é o efeito dessa dissociação na afinidade pelo
(se aumenta, diminui, e que outras consequências relevantes existem).
Passo 2
Entendendo, com calma e sem pressa, o que significa “afinidade” e como ela é medida:
- Afinidade por
é quão facilmente a proteína liga o oxigênio. Uma maneira prática de dizer isso é: quanto menor a pressão parcial de oxigênio necessária para ocupar metade dos sítios de ligação, maior a afinidade. - Definimos
como a pressão parcial de à qual metade dos sítios está ocupada. Assim:
Ou seja,
menor → afinidade maior;
maior → afinidade menor.
- Outra forma de caracterizar comportamento de ligação é a curva ligação versus pressão e o coeficiente de Hill
, que indica cooperatividade:
onde
é a fração de sítios ocupados,
é a pressão parcial de
e
é o coeficiente de Hill.
Passo 3
O que significa cooperatividade e por que é importante aqui (explicado passo a passo):
- Cooperatividade quer dizer que a ligação de
a uma subunidade altera a probabilidade de ligação nas outras subunidades. - Quando existe cooperatividade positiva, a curva de ligação é sigmoide (em “S”) e o coeficiente de Hill é
. - Para um sistema sem cooperatividade (sítios independentes), a curva é hiperbólica e
. - A forma tetramérica
possui ligações entre as subunidades que permitem essa comunicação (essas interações físicas/estruturais são a base da cooperatividade).
Passo 4
O efeito físico da dissociação tetramérica em monômeros:
- Ao quebrar a
em subunidades monoméricas, você elimina as interações inter-subunidades que geram cooperatividade. - Sem essas interações, cada cadeia age de forma independente; portanto o sistema deixa de ser cooperativo e passa a ter
. - Consequência imediata: a curva de ligação deixa de ser sigmoide e torna-se hiperbólica.
Passo 5
Por que a afinidade muda — intuição estrutural:
- Na tetramerização há estados conformacionais relativamente estáveis (por exemplo, um estado de baixa afinidade que é estabilizado por interações entre subunidades). Essas interações podem “segurar” as subunidades em conformações menos favoráveis à ligação de
até que algumas moléculas de se liguem e induzam a mudança. - Quando você remove essas interações (isto é, dissocia em monômeros), essa restrição desaparece. Cada subunidade tende a comportar-se mais como uma proteína monomérica de alta afinidade (sem a necessidade de vencer energia de interação para mudar de conformação).
- Na prática, isso geralmente resulta em aumento da afinidade aparente por
(isto é, diminui — deslocamento para a esquerda da curva de dissociação).
Passo 6
Conectando com números e um exemplo concreto (para “sentir” o efeito):
- Como exemplo ilustrativo (valores típicos usados em livros): hemoglobina tetramérica tem
em torno de nas condições fisiológicas; mioglobina (proteína monomérica) tem muito menor, por volta de , mostrando afinidade bem mais alta. - Ao dissociar a tetramérica em monômeros, a curva tende a se aproximar de uma hipérbole com
mais baixo do que o da tetramérica em seu estado de baixa afinidade, e o coeficiente de Hill muda de para .
Passo 7
Resumo do efeito em termos práticos que você pode usar na prova (passo a passo para justificar a resposta rapidamente):
- Dissociação → perde-se interação entre subunidades.
- Perda de interação → perde-se cooperatividade → coeficiente de Hill passa para
. - Perda das restrições conformacionais de baixa afinidade → cada subunidade liga
de forma independente e com afinidade maior comparada ao estado tetramérico estabilizado na baixa afinidade. - Resultado observável: curva de ligação torna-se hiperbólica, deslocamento para a esquerda (menor
), ou seja, afinidade aumenta.
Resposta
A dissociação da
em monômeros aumenta a afinidade pela
(deslocamento para a esquerda,
menor) e elimina a cooperatividade (a curva de saturação torna‑se hiperbólica e o coeficiente de Hill passa para
).