Algumas dúvidas sobre a primeira lista de exercícios

Vou postar a explicação de dois exercícios da lista que muitos de vocês tiveram dúvidas.

O primeiro deles é o exercício 9, cujo enunciado é:

 Indicar como se distribuem os grupos polares e apolares na molécula de uma proteína globular, quando em solução aquosa.

Explicação:

Bom, o raciocínio começa com o conceito básico de que a molécula de água é uma molécula polar. Os grupos dos aminoácidos tem uma classificação em relação à água, são classificados em: hidrofílicos (polares) e hidrofóbicos (apolares). O meio externo à proteína é a água, portanto, os grupos polares ficarão para o lado externo da proteína (“virados para fora”), enquanto os apolares se localizarão internamente (“virados para dentro”). Isso acontece por que moléculas polares reagem mais facilmente com moléculas polares, e vice-versa.

O outro exercício que gerou muita dúvida foi o 16, de seguinte enunciado:

Das quatro formas possíveis de hemoglobina – HHb, Hb, HHbO2 e HbO2 – indicar a que prevalece nas hemácias do sangue que deixa (a) os pulmões e (b) os tecidos. Mostrar o efeito do pH e da pO₂ sobre a conversão de cada uma das formas nas outras, levando em conta a influência da oxigenação e desoxigenação da hemoglobina sobre os valores de pKa de His 146 e o equilíbrio seguinte:

HHb + O2 = HbO2 + H+

Explicação:

      (a)    A forma de hemoglobina que predomina nas hemácias do sangue que deixa os pulmões é a HbO₂. Isso acontece porque a pO₂, nos pulmões, é alta, e isso faz com que as moléculas de oxigênio tenham mais facilidade para se ligarem à Hb.     

(     (b)   A forma que predomina nas hemácias do sangue que deixa os tecidos é a forma HHb. Isso porque a pO₂ é baixa, e isso faz com que a HHb tenha menos atração pelo O₂, liberando o gás para os tecidos, para que as células possam utilizá-lo.

Essa foi a primeira parte da questão, agora, a segunda parte:

A afinidade da hemoglobina pelo O₂ é tanto menor quanto menor o pH do sangue. Nos organismos, a diminuição do pH está sempre associada a uma maior demanda de oxigênio. Em baixos pO₂ (como nos tecidos, por exemplo), a hemoglobina tem menor atração por O₂, liberando-o para os tecidos.

Quando a pO₂ e o pH são baixos, há conversão, nos tecidos de HbO₂ em Hb (e liberação de O₂ para os tecidos) e também a conversão de Hb em HHb, para o efeito tamponante.

Isso acontece porque, há uma alteração no distanciamento de dois aminoácidos que fazem parte das subunidades beta (His 146 e Asp94), aumentando o pKa do grupo.

Já, quando a pO₂ e o pH são altos, o que ocorre nos pulmões, há conversão de HHb (que vem dos tecidos) em HHbO2 e posterior liberação do próton, resultando em HbO₂. O próton é liberado devido a alteração do pKa 8,0 (básico, da Hb desoxigenada) para pKa 6,5 (ácido Hb oxigenada), portanto ácido (no caso a HBO₂) libera próton em meio aquoso. A alteração do pka ocorre devido a alteração estrutural His146, Asp94, como colocado acima.