Quelle est la composition moléculaire de l’hémoglobine dans les globules rouges ?

L'hémoglobine, la molécule qui transporte l'oxygène dans les globules rouges, est une protéine globulaire complexe comportant quatre chaînes polypeptidiques (chaînes de globine) et quatre groupes hème. Chaque chaîne polypeptidique est repliée en une structure compacte presque sphérique appelée globine.

Haem : Le groupe hème est un anneau porphyrine avec un ion fer (Fe2+) en son centre. Le cycle porphyrine est constitué de quatre cycles pyrrole reliés par des ponts méthine. L'ion fer est lié au cycle porphyrine par quatre atomes d'azote provenant des cycles pyrrole.

Chaînes globines : Les quatre chaînes de globine de l'hémoglobine sont appelées alpha, bêta, gamma et delta. Chez l'adulte, l'hémoglobine A, la forme d'hémoglobine la plus courante, est constituée de deux chaînes alpha et de deux chaînes bêta. D'autres types d'hémoglobine, comme l'hémoglobine A2 et l'hémoglobine F, possèdent différentes combinaisons de chaînes de globine.

Les quatre chaînes polypeptidiques de l'hémoglobine sont disposées selon une structure tétramère, les quatre groupes hèmes étant situés dans des fentes entre les chaînes de globine. Les groupes hème sont liés aux chaînes de globine par des interactions hydrophobes et des liaisons hydrogène.

Liaison de l'oxygène : L'hémoglobine lie les molécules d'oxygène de manière réversible aux ions fer de ses groupes héminiques. Lorsque la concentration en oxygène est élevée, l’hémoglobine lie les molécules d’oxygène et s’oxygéne. Lorsque la concentration en oxygène est faible, l’hémoglobine libère des molécules d’oxygène et se désoxygéne.

La liaison de l'oxygène à l'hémoglobine est coopérative, ce qui signifie que la liaison d'une molécule d'oxygène à l'hémoglobine augmente l'affinité des autres groupes héminiques pour l'oxygène. Cette coopérativité est due aux changements conformationnels qui se produisent dans la molécule d'hémoglobine lorsqu'elle se lie à l'oxygène.

La liaison coopérative de l’oxygène à l’hémoglobine permet aux globules rouges de transporter efficacement de grandes quantités d’oxygène. L'hémoglobine est capable de lier et de libérer des molécules d'oxygène en réponse aux changements de concentration en oxygène dans les tissus, garantissant ainsi que les tissus reçoivent un apport constant d'oxygène.