¿Qué es la Biosíntesis de Hemo?

Significado | Concepto | Definición:

La biosíntesis de hemo es la serie de interacciones químicas que dan como resultado la producción de hemo. Un cofactor que es necesario para la actividad biológica de las proteínas, el hemo funciona como un grupo protésico de las hemoproteínas. Estas hemeproteínas son responsables del transporte y detección de gases diatómicos, transferencia de electrones y catálisis química en el cuerpo.

Mujer sosteniendo un libro

El proceso de biosíntesis del hemo comienza en las mitocondrias , que son las partes de una célula que producen energía. La glicina y la succinil coenzima A se condensan mediante la enzima limitante de la velocidad sintasa del ácido 5-aminolevulínico (ALA), con vitamina B6 como coenzima.

Esta interacción da como resultado la producción de ácido D-aminolevulínico (dALA), que luego se transporta al citosol.

En el citosol, dos moléculas de ácido D-aminolevulínico se combinan y son dimerizadas por la deshidratasa del ácido aminolevulínico para producir el compuesto del anillo pirrol porfobilinógeno (PBG). La desaminación por la porfobilinógeno desaminasa combina cuatro moléculas de porfobilinógeno en hidroximetil bilano (HMB), un tetrapirrol lineal.

La biosíntesis de hem continúa luego con la hidrolización de hidroximetil bilano en uroporfrinógeno III con uroporfrinógeno III sintasa. Esta conversión da como resultado el cierre del tetrapirrol, formando un anillo.

El último paso de la biosíntesis del hemo que se produce en el citosol es la eliminación de los grupos carboxílicos del uroporfirinógeno III por la descarboxilasa del uroporfrinógeno III, que produce dióxido de carbono y coproporfirinógeno III.

Luego, la síntesis se transporta de regreso a las mitocondrias, donde la eliminación del grupo carboxilo y dos átomos de hidrógeno del coproporfirinógeno III por la coproporfirinógeno oxidasa produce el protoporfirinógeno IX. La protoporfirinógeno IX oxidasa luego elimina seis átomos de hidrógeno del protoporfirinógeno IX, produciendo protoporfirina IX. Finalmente, la ferroquelatasa inserta un átomo de hierro en la protoporfirina IX, lo que produce hemo.

Una vez completada la biosíntesis del hemo, el hemo se une a una proteína para llevar a cabo una función específica. Un ejemplo común de esto es la hemoglobina , una hemoproteína especializada que se compone de hemo y cuatro cadenas de globina.

La hemoglobina es un componente importante de los glóbulos rojos y le da a las células su coloración roja. En los glóbulos rojos , la hemoglobina transporta oxígeno a los tejidos del cuerpo, donde se libera para su uso. La hemoglobina luego transporta dióxido de carbono de los tejidos para ser liberado a los pulmones.

La biosíntesis de hemo se ve afectada por la deficiencia de hierro , debido a la falta de átomos de hierro disponibles. Posteriormente, no se puede sintetizar hemo y no se puede formar hemoglobina.

Si es lo suficientemente grave, la anemia se desarrollará como consecuencia de la falta de glóbulos rojos funcionales con suficiente hemoglobina para transportar las cantidades necesarias de oxígeno a los tejidos.

La deficiencia de hierro que previene la biosíntesis de hemo tiene muchas causas, incluida la pérdida crónica de sangre, el aumento de las demandas del cuerpo, como en el embarazo, la mala absorción de hierro y una dieta deficiente que es deficiente en alimentos ricos en hierro.