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Hemo grupos Tipos y funciones

funcion hemo

Un hemo es una molécula orgánica en forma de anillo. Debido a su estructura especial, un hemo es capaz de contener o “alojar” una molécula de hierro. Un hemo está hecho de 4 pirrol, que son pequeñas moléculas en forma de pentágono hechas de 4 carbonos y 1 nitrógeno. Cuatro pirrol juntos forman un tetrapirrol. Si el tetrapirrol tiene sustituciones en las cadenas laterales que le permiten retener un ion metálico, se llama porfirina. Por lo tanto, un hemo es una porfirina que contiene hierro.

La molécula de hierro en un hemo se mantiene en su lugar por las fuerzas atractivas equilibradas de las cuatro moléculas de nitrógeno. Todas las moléculas de nitrógeno apuntan hacia el interior del anillo más grande que crean. Los enlaces dobles y simples que conectan los pirrol están dispuestos de manera uniforme, de modo que los electrones permanecen equilibrados y toda la molécula permanece estable. Esto lo convierte en una molécula aromática.

Los hemos se usan por dos razones conocidas: para transportar oxígeno y para transportar o almacenar electrones. En la imagen de arriba, puede ver cómo el oxígeno gaseoso puede unirse reversiblemente al complejo hem. Los organismos usan la molécula hemo, en complejo con proteínas especialmente formadas, para transportar oxígeno y mover electrones. Estas proteínas especiales, como la hemoglobina y la mioglobina, están hechas para ayudar al complejo hem a retener o liberar oxígeno en los momentos apropiados.

hemo lleva el nombre del derivado griego de ” sangre “, que es donde se identificó por primera vez. El color rojo de la sangre es producido por el hemo y el ion de hierro que interactúan para absorber otros colores y solo reflejan el rojo. Se ve un efecto algo diferente en la clorofila. La clorofila es un complejo de porfirina utilizado en la fotosíntesis. En lugar de hierro, la clorofila alberga un ion de magnesio, y la clorofila tiene diferentes cadenas laterales que un grupo hemo. Esto produce el color verde de las plantas, en lugar de los rojos y púrpuras de la sangre.

Estructura hemo

estructura
Como todas las porfirinas, el hemo tiene una estructura base de un gran anillo de cuatro pirrol. Esta molécula base, que solo se ve raramente como un intermediario en la naturaleza, se llama porfina. Hay muchas formas diferentes de hemo, que corresponden a las muchas funciones que debe cumplir en un organismo. Las proteínas específicas usan las cadenas laterales variables para unirse y cambian las propiedades del hemo. Sin embargo, la estructura base es siempre la misma. Es el tetrapirrol que se muestra a continuación.

Fórmula general de porfirina

forma

Los números en las moléculas indican puntos en los que la molécula puede recibir sustituciones y modificarse para un uso específico. Las diferencias en las cadenas laterales unidas a los carbonos 3, 8 y 18 constituyen la diferencia entre algunos de los grupos hemo más comunes. Por ejemplo, la hemoglobina y la mioglobina tanto llevar a hemo b.

El hemo B transporta oxígeno y las proteínas a las que está unido para ayudarlo a liberar el oxígeno en el momento apropiado. El hemo A, por otro lado, trabaja en la cadena de transporte de electrones como parte del citocromo c. Esto significa que está involucrado en el transporte de proteínas y reacciones catalizadoras. La única diferencia entre las dos moléculas son las cadenas laterales unidas en los carbonos 3 y 18. La cadena lateral en el carbono 8 sigue siendo la misma.

Función hemo

tipos
hemo tiene dos funciones entendidas. Puede unir gases, como el oxígeno, y transportarlos a través de un organismo. Luego, las proteínas especiales obligan al hem a liberar su oxígeno en el momento apropiado. Un buen ejemplo de una proteína de este tipo es la hemoglobina. La hemoglobina se encuentra en todas las células sanguíneas, unidas a la membrana celular, exponiendo el grupo hemo al plasma sanguíneo. Por lo tanto, cuando las células sanguíneas pasan a través de los pulmones, atrapan tanto oxígeno como el hierro en el hemo puede manejar.

Las células sanguíneas luego viajan a varias partes del cuerpo, como los músculos. Estas células están utilizando activamente oxígeno y liberando dióxido de carbono como subproducto. El dióxido de carbono forma un ácido en el plasma sanguíneo, bajando el pH de la sangre. Como todas las proteínas, la hemoglobina reacciona a los cambios en el pH cambiando de forma.

Este cambio de forma obliga al oxígeno a salir del complejo hem, liberando el oxígeno al plasma sanguíneo. El oxígeno se difunde en las células musculares, donde se une a la mioglobina y se transporta a las mitocondrias para su uso. La mioglobina también tiene un grupo hemo, pero funciona de manera diferente para que el oxígeno permanezca unido hasta llegar a las mitocondrias.

La segunda función de los hemos, mantener electrones y facilitar las reacciones en la cadena de transporte de electrones, ocurre en todos los organismos. Durante la fosforilación oxidativa en la membrana mitocondrial, los electrones deben pasar por una serie de reacciones, que extraen lentamente su energía antes de depositarlos en agua y dióxido de carbono. La energía obtenida se almacena en los enlaces de la molécula ATP, que la mayoría de los organismos utilizan como fuente primaria de energía. Los grupos hemo en estos citocromos son diferentes a los de la hemoglobina, ya que tienen diferentes funciones y se unen a diferentes proteínas.

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Que es el hemo
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Que es el hemo
Descripción
Las hemoproteínas tienen diversas funciones biológicas, incluido el transporte de gases diatómicos , catálisis química , detección de gases diatómicos y transferencia de electrones. El hierro hemo sirve como fuente o sumidero de electrones durante la transferencia de electrones o la química redox.
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