Pregunta curta 3 · Bioquímica y Metabolismo UDL 2025

a. En què consisteix exactament aquest fenomen?

Solución: L'efecte Bohr és la regulació de l'afinitat de l'hemoglobina per l'oxigen en funció del pH del medi i de la concentració de diòxid de carboni ($\mathrm{CO_2}$). Quan el pH disminueix (augmenta la concentració de protons, $\mathrm{H^+}$) o augmenta la pressió parcial de $\mathrm{CO_2}$, l'afinitat de l'hemoglobina per l'$\mathrm{O_2}$ es redueix, desplaçant la corba de saturació cap a la dreta.

b. Quines espècies químiques hi estan implicades i quins són els reguladors al·lostèrics clau?

Solución: Les espècies protagonistes són l'hemoglobina (Hb) i l'oxigen molecular ($\mathrm{O_2}$). Els moduladors al·lostèrics heterotròpics negatius són els protons ($\mathrm{H^+}$) i el diòxid de carboni ($\mathrm{CO_2}$), a més de l'enzim anhidrasa carbònica que catalitza la interconversió entre $\mathrm{CO_2}$ i $\mathrm{HCO_3^-}$.

c. Quina transcendència fisiològica té per a l'organisme?

Solución: Permet optimitzar l'alliberament d'oxigen als teixits perifèrics metabòlicament actius (com el múscul en exercici), on la respiració cel·lular produeix abundant $\mathrm{CO_2}$ i àcid làctic. Això provoca l'alliberament d'$\mathrm{O_2}$ on més es requereix. Als pulmons, la pèrdua de $\mathrm{CO_2}$ i l'increment de pH afavoreixen la recaptació d'$\mathrm{O_2}$ per part de l'hemoglobina.

d. Quin és el mecanisme molecular pel qual es produeix?

Solución: - Efecte dels protons: La protonació de residus específics d'histidina (com la His146 de les cadenes $\beta$) permet la formació de ponts salins electroestàtics addicionals amb residus d'aspartat (Asp94). Aquests enllaços iònics estabilitzen la conformació tensa o desoxigenada (estat T), la qual presenta baixa afinitat per l'$\mathrm{O_2}$, provocant-ne l'alliberament. - Efecte del $\mathrm{CO_2}$: A més de generar $\mathrm{H^+}$ mitjançant la reacció amb aigua ($\mathrm{CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-}$), el $\mathrm{CO_2}$ pot reaccionar directament amb els grups amino N-terminals de les subunitats de globina formant grups carbamat ($-\mathrm{NH-COO^-}$). Això introdueix càrregues negatives que formen ponts salins suplementaris que estabilitzen addicionalment l'estat T.