1.3 - Hémoglobine Flashcards
Quel type d’hémoglobine prédomine à l’âge adulte ?
Hémoglobine A
L’hémoglobine est une protéine de ____________ daltons constituée de quatre ___________ _______________ qui se combinent pour former un tétramère : ___________.
L’hémoglobine est une protéine de 64 500 daltons constituée de quatre chaines polypeptidiques qui se combinent pour former un tétramère : la globine.
Combien de molécules d’hème s’attache à chaque chaîne polypeptidique de la globine ?
1 par chaîne. Donc 4 molécules d’hème par globine.
Que retrouve-t-on au centre de l’hème et qu’est-ce que ça permet ?
On retrouve un atome de fer qui permet de fixer une molécule d’O2
L’hémoglobine, lorsqu’elle transporte de l’O2, change de nom. Comment l’appelle-t-on alors ?
L’oxyhémoglobine
L’hémoglobine ne transporte pas juste de l’O2. Elle peut transporter du CO2 également. Quelle proportion de CO2 est transportée par l’hémoglobine ? Par quelle voie majeure est transporté le reste du CO2?
Environ 40 % du CO2 est transporté par l’hémoglobine. Le reste est transporté sous forme de bicarbonates dans le plasma.
Où se fixe le CO2 sur la molécule d’hémoglobine ?
Sur les groupements aminés latéraux de la GLOBINE (et non sur l’hème comme l’O2).
Comment se nomme une molécule d’hémoglobine transportant du CO2?
Carhémoglobine ou carbaminohémoglobine
Comment se nomment les paires de chaines polypeptidiques qui constituent la globine
- Adulte ?
- Foetale ?
- Une paire de chaines alpha et une paire de chaines bêta (pour l’hémoglobine A)
- Une paire de chaines alpha et une paire de chaines gamma (pour l’hémoglobine F)
Dans l’hémoglobine A, quelle paire de chaines est la plus longue ? Combien d’acides aminés contient chaque chaine de cette paire ?
C’est la chaine bêta qui est la plus longue avec 146 acides aminés.
Une chaine alpha en contient 141.
À quoi correspond la structure primaire d’une molécule de globine ?
Aux acides aminés de chaque chaine reliés entre eux par des liaisons peptiques.
On relie les acides aminés pour faire une longue chaine continue
À quoi correspond la structure secondaire d’une molécule de globine ?
À l’enroulement sur elle-même de chaque chaine pour former 8 segments hélicoïdaux.
La longue chaine continue est pliée d’une certaine façon
À quoi correspond la structure tertiaire d’une molécule de globine ?
Les segments hélicoïdaux sont séparés par des segments non-hélicoïdaux au niveau desquels se font des coudures. Des liaisons entre les acides aminés à proximité stabilisent la molécule
Les bouts de la longue chaine pliée qui se touchent sont fixés ensemble ce qui stabilise la chaine pliée
À quoi correspond la structure quaternaire d’une molécule de globine ?
Les 4 chaines sont fixées ensemble pour former la structure finale de la globine.
Quel lien de la structure quaternaire de la globine est le plus fort ?
- Alpha 1- bêta-2
- Alpha 1- bêta-1
- Alpha 1- alpha-2
C’est alpha 1- bêta 1.
Donc quand c’est le même chiffre c’est plus fort.
Il n’existe pas de liaison alpha-alpha ou bêta-bêta
L’hème est une ____________ qui contient un atome de fer
L’hème est une porphyrine qui contient un atome de fer
Qu’est-ce qui synthétise l’hème ?
La majorité de l’hème est synthétisée par les érythroblastes de la moelle osseuse, mais pratiquement tous les tissus peuvent fabriquer l’hème.
On retrouve l’hème ailleurs que sur l’hémoglobine. Où ? (4)
- Cytochromes
- Catalase
- Certaines enzymes respiratoires
- Myoglobine
V ou F
La poche de l’hème fait partie de la structure tertiaire de la globine
V
Comment s’attache l’hème à la globine ?
Par deux mécanismes.
D’abord, l’hème va se loger dans la poche de l’hème et les chaines latérales de l’acide protonique qui la compose se lie à la globine.
Ensuite, comme le Fer est 2+, il va utiliser une de ses valences libres (1+) pour se lier au résidu histidine proximal. L’autre valence libre servira à fixer l’O2. Lorsque la molécule d’O2 sera fixée, le fer établira un autre lien (encore) avec L’O2 et le résidu histidine distal.
V ou F
La myoglobine possède une affinité pour l’oxygène presqu’égale à celle de l’hémoglobine A
F
La myoglobine possède une affinité bien plus grande pour l’oxygène que l’hémoglobine A. C’est le cas également pour l’hémoglobine F (affinité un peu plus grande).
Qu’arrive-t-il lorsqu’une première molécule d’O2 se fixe à l’hémoglobine ?
Les chaines bêta effectue une rotation autour des chaines alpha de sorte que l’affinité pour l’O2 des groupes d’hème disponibles soit augmentée. Par ailleurs, lorsque la molécule d’hémoglobine n’est pas oxygénée, elle se dilate augmentant d’autant plus son affinité pour l’O2.
Quelle forme prend la courbe de saturation de l’hémoglobine ? Et celle de la myoglobine ?
Elle est de forme sigmoïdale. Les autres courbes de saturation (myoglobine, chaines alpha et bêta isolées) ont une forme hyperbolique.
L’effet Bohr influence l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène dans quelles zones de pH et de quelle façon ?
Entre 6 et 8.5.
Lorsque le pH diminue (s’acidifie), l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2 est réduite. Lorsque le pH augmente (se basifie) c’est l’inverse.
Quelles sont les deux conséquences physiologiques avantageuses de l’effet Bohr ?
- En périphérie, la baisse du pH due à la captation du CO2 réduit l’affinité de l’hémoglobine à l’O2 permettant une meilleure captation du CO2.
- Aux poumons, l’élimination du CO2 augmente le pH augmentant l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2.
Quel polyanion partiellement ionisé au pH physiologique retrouve-t-on en concentration élevée dans les érythrocytes ?
Le 2,3-diphosphoglycérate (produit intermédiaire de la glycolyse).
On en retrouve en concentration à peu près égale à celle de l’hémoglobine (5 mmol/érythrocyte)
Quand se fixe le 2,3-DPG à l’hémoglobine et quel est son effet ?
Lorsque celle-ci est désoxygénée. Cela entraine une diminution marquée de l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2.
Lorsque l’hémoglobine fixe de l’O2 sur ses hèmes, qu’arrive-t-il au 2,3-DPG ?
L’hémoglobine se contracte et expulse le 2,3-DPG de sa poche centrale.
V ou F
On peut considérer l’hémoglobine comme une protéine allostérique puisqu’elle peut fixer plus d’une molécule
V
Elle peut fixer l’O2 et le 2,3-DPG
Par rapport au 2,3-DPG, deux phénomènes pourrait entrainer une affinité excessive de l’hémoglobine pour l’O2. Lesquels ?
- Un déficit en 2,3-DPG
- Une mutation entrainant une anomalie de la poche centrale du 2,3-DPG
À quelle pression artérielle en O2 sommes-nous à 50 % de saturation à un pH de 7.4 ?
27 mm Hg
V ou F
L’hémoglobine fonctionne moyennant des variations relativement faibles de la pression artérielle en oxygène soit entre 100 et 40 mm Hg
V
Quelle proportion de la teneur en hémoglobine occupe l’hémoglobine A chez l’adulte ?
97 à 99 %
Quels autres types d’hémoglobine (outre la A) existent et quand apparaissent-ils ?
Les hémoglobines Gower 1 et Gower 2 apparaissant tôt dans la vie embryonnaire. On ne connait pas leur rôle.
L’hémoglobine foetale (alpha2-gamma2) est prédominante à l’hémoglobine A en cours de grossesse mais diminue en fin de gestation pour atteindre 1 % vers l’âge de 6 mois.
L’hémoglobine A2 (alpha2-delta2) est présente chez l’adulte à un taux de 1 à 3 % et apparait vers la fin de la gestation comme l’hémoglobine A.
Quels gènes fonctionnent en permanence pour synthétiser les chaines du même nom ?
Les gènes alpha
Comment diffèrent les chaines bêta, gamma et delta ?
Elles diffèrent par la nature de certains acides aminés en des points précis
V ou F
Le gène gamma cesse presque complètement de fonctionner en fin de grossesse pour laisser place aux gènes alpha et bêta
F
Le gène gamma cesse presque de fonctionner, mais il laisse place aux gènes DELTA et BÊTA. Le gène alpha fonctionne en permanence.
V ou F
L’hème stimule la synthèse des chaines de globuline, si bien que la synthèse des chaines alpha et non-alpha est équilibrée
V
Qu’est-ce qui synthétise l’hème ?
Les mitochondries des érythroblastes
Quels sont les deux substrats d’amorce de la synthèse de l’hème ?
La glycine et l’acide succinique
Comment appelle-t-on les précurseurs intermédiaires de l’hème ?
Les porphyrines
La première étape de la formation de l’hème utilise la glycine et le succinylcholine CoA pour en arriver à quoi ?
À l’acide delta-aminolévulinique (ALA)
La condensation de deux molécules d’acide delta-aminolévulinique (ALA) entraine la formation de quoi ?
De prophobilinogène
La condensation de quatre molécules de porphobilinogène entraine la formation de quoi ?
L’urophyrinogène
À partir de l’urophyrinogène, il est possible de synthétiser de l’uroporphyrine ou du coproporphyrinogène. Lequel de ces deux catabolites sera éliminé et ne servira pas dans la synthèse de l’hème ?
L’uroporphyrine.
L’oxydation des molécules d’acide protonique des chaines latérales de deux des noyaux pyrroliques des coproporphyrinogène entraine la formation de quoi ? (ouf…)
De protoprophyrinogène.
…et de coprophyrine qui sera excrétée.
Lorsque le protoprophyrinogène est synthétisé, on est presque rendu à l’hème. Toutefois, parmi les 15 isomères possibles du protoprophyrinogène, un seul peut former l’hème. Lequel ?
Le 9! Donc le protoprophyrinogène 9 qui formera la protoporphyrine 9.
À partir de la protoporphyrine 9, il ne reste qu’une seule étape pour compléter l’hème. Laquelle ?
La liaison avec l’atome de fer fait par l’enzyme hème synthétase.
Quelles cellules sont normalement responsables de la dégradation de l’hème ?
Les macrophages lorsqu’ils détruisent les érythrocytes morts
V ou F
Dans le catabolisme de l’hème, le fer se détache d’abord du noyau tétrapyrrolique (hème) et l’hème se détache ensuite de la globine
F
L’inverse.
Qu’arrive-t-il au fer dans le catabolisme de l’hème ?
Après s’être détaché du noyau tétrapyrrolique, il est réutilisé dans le cycle érythropoïétique.
Le noyau tétrapyrrolique (hème sans fer) est ingéré par un macrophage et des enzymes le dégrades et plusieurs pigments. Un de ces pigments est libéré dans le plasma. Lequel ?
La bilirubine libre (non conjuguée)
Qu’est-ce qui transporte la bilirubine libre de son lieu de libération jusqu’au cellules hépatiques ?
L’albumine
Quelle enzyme conjugue la bilirubine ? Qu’est-ce que cet enzyme fait à la bilirubine au niveau moléculaire ?
La glycuronyl-transférase fixe à la bilirubine deux molécules d’acide glycuronique.
V ou F
La bilirubine conjuguée est, comme la bilirubine libre, transportée dans le sang par l’albumine.
F
La bilirubine conjuguée est hydrosoluble et n’a donc pas besoin de transporteur.
Qu’advient-il de la bilirubine une fois qu’elle est conjuguée ?
Elle passe dans la bile et est soit éliminée dans les selles (stercobilinogène) soit réabsorbée puis excrétée par l’urine (urobiline)
Est-ce qu’un taux de bilirubine non conjuguée < 5 mg/dL est normal ?
Non. Un taux < 1 mg/dL est normal. Le taux de bilirubine libre varie en fonction de la masse d’hémoglobine lysée.
V ou F
Tous les individus n’ont pas la même capacité de glycurono-conjugaison.
V Elle est assez variable d’un individu à l’autre.
Elle peut par ailleurs varier chez un individu en cas de variation de sa bilirubinémie libre.
Comment une destruction érythrocytaire d’envergure trois fois supérieure à la normale pourrait-elle être masquée ?
Lorsque la glycurono-conjugaison augmente fortement.
Quel est le danger chez un nouveau-né d’avoir une hyperbilirubinémie libre ?
Comme la bilirubine libre est liposoluble, elle peut se fixer aux substances lipidiques du système nerveux central et l’endommager.
Lors d’une hémolyse intravasculaire, la quantité importante d’hémoglobine à cataboliser entraine notamment l’intervention de l’haptoglobine. Quel est son rôle dans ce processus ?
L’haptoglobine fixe l’hémoglobine et la transporte aux macrophages.
Il arrive dans une hémolyse intravasculaire qu’il n’y ait pas assez d’haptoglobine pour fixer toute l’hémoglobine à cataboliser. Dans ce cas, qu’arrive-t-il à l’hémoglobine résiduelle ? (2)
Elle passe le glomérule et s’élimine dans l’urine. Étant peu absorbée aux tubules rénaux.
Une certaine partie de l’hémoglobine qui ne passe pas par l’urine est oxydée en méthémoglobine et se fixe sur l’albumine produisant la méthémalbumine.
La méthémalbumine est issue de la fixation de la méthémoglobine sur l’albumine. Combien de temps cette molécule peut-elle rester en circulation dans le sang ?
Plusieurs jours
Dans une hémolyse intravasculaire, les tubules rénaux essaie de réabsorber tant bien que mal un peu d’hémoglobine. Ceci conduit à l’accumulation de fer dans les cellules des tubules rénaux. Qu’arrive-t-il avec ce fer par la suite ?
Une desquamation survient et le fer est excrété dans l’urine sous forme d’HÉMOSIDÉRINE.
Quelles sont les trois formes d’anomalie qu’on peut retrouver avec l’hémoglobine ?
- Anomalie de la synthèse de la globine
- Altération du taux ou de l’interaction avec l’hémoglobine du 2,3-DPG
- Anomalie de la synthèsee ou des modifications chimiques de l’hème
V ou F
Au-delà de 2000 variantes d’hémoglobines humaines différentes ont été rapportées
F
200
Comment appelle-t-on le phénomène d’hémoglobine anormale qui a des répercussions physiopathologiques et cliniques ?
Hémoglobinopathie
La plupart des variantes de l’hémoglobine (parmi les 200) sont induites par une mutation génétique qui affecte quelle structure de l’hémoglobine (primaire, secondaire… ). Comment est-ce que la structure est affectée ?
C’est la structure primaire qui est affectée alors que souvent, un seul acide aminé sur une des chaines polypeptidiques sera substitué à son pendant normal.
On peut regrouper en quatre les conséquences des anomalies de la GLOBINE. Quelles sont-elles ?
- Hémoglobine instable
- Déséquilibre du taux de synthèse des chaines polypeptidiques alpha vs non-alpha
- Modification de l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2
- Anomalie de la poche centrale de l’hémoglobine
Lorsqu’on dit qu’une hémoglobine est instable dans le cadre d’une anomalie de biosynthèse de la globine, à quoi fait-on référence ?
À une hémoglobine qui formera des précipités ou des cristaux. Ceci engendrera potentiellement une dysfonctionnelle de l’hémoglobine en plus d’affecter sa déformabilité
Quelle hémopathie est un exemple d’hémoglobine instable dans le cadre d’une anomalie de synthèse de la globine ?
L’anémie hémolytique à cellules falciformes (drépanocytose) due à l’hémoglobine S
Quelle hémopathie est un exemple de déséquilibre du taux de synthèse des chaines polypeptidiques alpha vs non-alpha ?
La thalassémie. On y retrouvera une synthèse insuffisante parfois des chaines alpha, parfois des chaines non-alpha.
Quel mécanisme physiopathologique entraine le plus souvent une anomalie modifiant l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2 dans le cadre d’une anomalie de synthèse de la globine ?
Les chaines polypeptidiques auront du mal à glisser les unes sur les autres comme elles le font lorsqu’une molécule d’O2 est fixée. L’affinité de l’hémoglobine pour l’O2 s’en verra diminuée.
Qu’est-ce qu’engendre une anomalie de la poche centrale de l’hémoglobine ?
Une déficience de l’interaction entre la globine et le 2,3-DPG.
Dans quelles circonstances s’observe le plus souvent une anomalie de la poche centrale de l’hémoglobine ?
Lorsqu’un acide aminé près de la poche centrale est pathologiquement substitué
V ou F
Une modification du taux de 2,3-DPG intra-érythrocytaire peut être congénitale mais est presque toujours ACQUISE lors qu’une hyperphosphatémie
V
Quelle pathologie fréquente entraine souvent une hyperphosphatémie ?
L’insuffisance rénale (assez avancée)
Lors d’une hyperphosphatémie, le taux de 2,3-DPG augmente dans l’érythrocyte. Comment réagit l’hémoglobine ?
Son affinité pour l’O2 est diminuée
V ou F
Les anomalies qui modifient l’interaction du 2,3-DPG avec la globine sont secondaires à une anomalie du 2,3-DPG
F
Le 2,3-DPG reste toujours pareil. C’est la globine qui est anormale dans ce cas.
Les anomalies de synthèse de l’hème sont-elles habituellement acquises ou congénitales ?
Acquises
Qu’est-ce qu’une porphyrie ?
C’est une anomalie de synthèse de l’hème dans laquelle on retrouve une production excessive de porphyries ou des autres précurseurs intermédiaires de l’hème. Elles surviennent à cause d’un blocage PARTIEL à une des étapes de la biosynthèse hématique.
La synthèse de l’hème normale N’EST PAS DIMINUÉE
Certaines maladies le plus souvent acquises entraine l’oxydation du fer qui passe alors à l’état ferrique (Fe+++ au lieu de Fe++). L’oxydation produit alors une hémoglobine dénaturée qui ne peut transporter l’O2. Comment se nomme cette hémoglobine ?
La méthémoglobine
Lorsque l’hémoglobine est dénaturée en méthémoglobine, des enzymes s’affairent à retransformer la méthémoglobine en hémoglobine fonctionnelle. Ces enzymes travaillent avec deux molécules intervenant dans le métabolisme érythrocytaire. Lesquelles ?
Le NADH et le NADPH réduit
On peut mieux comprendre à la figure 1 du chapitre 2.
À quoi sont dues la plupart des méthémoglobinémies constitutionnelles (2)?
À une déficience d’une des deux (ou les deux) enzymes réductrices de la méthémoglobine ou à une anomalie congénitale de la globine
Une des anomalie congénitale de la globine entraine la formation d’hémoglobine M. Quelle est cette anomalie ?
Une substitution d’acide aminé au niveau de la poche de fixation de l’hème (sur une des deux histidines)
On se souvient que chaque poche de l’hème possède un résidu histidine proximal (qui fixe l’atome de fer) et un résidu histidine distal (qui établi une liaison entre l’atome de fer, l’O2 et lui-même).
La figure 3 du chapitre 3 illustre bien le concept.
Laquelle des deux molécules entre l’O2 et le CO a la plus grande affinité pour le fer (et donc l’hémoglobine) ?
Le CO. On pense aux intoxications au monoxyde de carbone… :-)
La combinaison CO-hémoglobine s’appelle la carboxyhémoglobine.
Comment appelle-t-on la combinaison soufre-hémoglobine ?
La sulfhémoglobine
Où est détruit l’érythrocyte à la fin de sa vie ?
Dans la rate
