J. e le porfirine

“Cos’è tutta quella cosa intorno al ferro?” Domanda J.

Stiamo parlando dell’emoglobina, presa come esempio di struttura quaternaria delle proteine (un classico), ma, giustamente, J. intuisce che in quel complesso che sta al centro di ognuna delle quattro subunità, c’è qualcosa che non c’entra con le proteine. E’ il gruppo eme.

Nell’apparato del Golgi, una catena proteica di fresca sintesi si ripiega fino a raggiungere una propria conformazione tridimensionale termodinamicamente stabile (dalla struttura primaria fino alla terziaria); inoltre può associarsi ad altre unità o domìni strutturali, tramite interazioni intermolecolari di vario tipo, al fine di raggiungere la funzionalità biologica.

L’emoglobina è una proteina globulare, costitutiva degli eritrociti (globuli rossi), formata da quattro catene polipeptidiche (due subunità α e due β) che al loro interno presentano ciascuna un gruppo prostetico, ovvero una molecola di natura non proteica, che si chiama eme. Esso è costituito da una porfirina (un composto eterociclico formato da quattro anelli pirrolici uniti da ponti metinici) che al suo centro coordina un atomo di ferro, in grado di legare in maniera reversibile l’ossigeno.

emoglobina-struttura

Gli atomi del macrociclo che coordinano l’atomo di ferro, sono atomi di azoto. Se osserviamo attentamente la struttura della porfirina, notiamo che essa è planare (quindi rigida) e presenta delle coniugazioni estese, cioè è ricca di doppi legami; la molecola è quindi in grado di assorbire determinate lunghezze d’onda della luce visibile incidente e assumere spesso colorazioni particolari. Il nome “porfirina” deriva infatti dal gr. porphyrá – porpora.

Ci tengo a ricordare che anche questo molecolone viene abilmente biosintetizzato dalle nostre cellule (del fegato e del midollo osseo) grazie ad una serie di reazioni chimiche catalizzate, step by step, da enzimi specifici. La carenza di uno di questi, porta a delle malattie rare, per lo più ereditarie, che vanno sotto il nome di porfirie.

Le porfirine

L’eme

La porfiria, una malattia terribilmente speciale

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