Qual e o elemento químico responsável pelo transporte de oxigênio?

A hemoglobina é uma proteína globular encontrada no interior dos eritrócitos que é responsável pela coloração vermelha do sangue. Apesar dessa característica marcante, essa não é a única função da hemoglobina, que está relacionada também com o transporte de gases e o equilíbrio ácido-base.

A hemoglobina é formada por quatro subunidades que se encontram unidas por ligações não covalentes. Cada uma dessas subunidades é formada por uma porção proteica (globina) e um grupo prostético (heme). As globinas podem ser de vários tipos (α, β, γ, δ, ε), mas na hemoglobina, especificamente, são encontradas duas globinas alfa e duas não alfa. A porção heme, por sua vez, é um derivado porfirínico com ferro.

Existem diferentes tipos de hemoglobina que se diferenciam em razão das variações presentes nas globinas. Os tipos mais comuns são a hemoglobina A1 (Hb A1), A2 (Hb A2) e F (Hb F). O primeiro tipo é o mais comum, representando cerca de 97% de toda a hemoglobina encontrada no nosso corpo. A Hb A2, por sua vez, representa cerca de 2% da hemoglobina encontrada em adultos. Por fim, a HB F é aquela encontrada no feto e no recém-nascido, correspondendo, respectivamente, a 100% e 80% da hemoglobina presente nesses grupos.

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Como já salientado, uma das principais funções da hemoglobina é transportar gases pelo corpo. É essa proteína que leva oxigênio dos pulmões para os tecidos e dióxido de carbono dos tecidos para os pulmões.

O transporte de oxigênio acontece porque essa molécula liga-se ao ferro da hemoglobina, formando a oxi-hemoglobina. Como apenas uma molécula de oxigênio liga-se ao ferro, cada molécula de hemoglobina liga-se a quatro moléculas de oxigênio. Ao chegar aos tecidos, essa combinação é revertida, e o oxigênio é disponibilizado para as células. Além de transportar o oxigênio, a hemoglobina também remove o dióxido de carbono e garante o equilíbrio ácido-base. Nessa combinação, que ocorre normalmente nos tecidos, forma-se a carbamino-hemoglobina, que também é facilmente revertida.

Curiosidade: Alguns distúrbios hereditários afetam a hemoglobina humana, causando doenças conhecidas como hemoglobinopatias. Entre essas doenças, podemos citar a anemia falciforme e a talassemia.

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O elemento de transição ferro é um metal, com coloração branca prateada em estado quimicamente puro, porém apresenta uma coloração acinzentada, em virtude da presença de sulfeto, siliceto, e carbureto de ferro, apresenta propriedades magnéticas acentuadas.  Está localizado na tabela periódica no grupo 8B, e possui:

  • número atômico: 26
  • massa atômica: 55,85 g mol-1
  • ponto de fusão: 1535°C
  • ponto de ebulição: 3000°C
  • configuração eletrônica: 1s², 2s², 2p6, 3s², 3p6, 4s², 3d6
  • número de oxidação: Fe+2 (ferroso ou ferroII) e Fe+3 (férrico ou ferro III)

Qual e o elemento químico responsável pelo transporte de oxigênio?

Minério de Ferro

Na natureza o ferro não está em estado livre ou elementar, porém, é comumente encontrado na forma de pirita FeS, hematita Fe2O3 e Fe3O4, que é transportada para um forno aquecido a uma temperatura de 2000°C, sendo obtido da redução destes compostos. Apresenta 3 formas alotrópicas alfa ,  gama e delta, sendo a mais estável em temperaturas normais, o ferro alfa. O ferro é conhecido e utilizado pelo homem desde a antiguidade, a sua utilização é vasta em função de ser um metal barato e resistente, apesar da oxidação pelo oxigênio do ar, forma ligas metálicas importantes na indústria tais como o aço-carbono que é uma mistura de ferro e carbono, misturado com níquel e cromo, origina o aço-inoxidável, está presente em inúmeras estruturas metálicas nas construções que nos cercam.

O ferro apresenta em seu estado de oxidação +2, é facilmente oxidado a ferro +3, em virtude deste comportamento é um agente redutor forte, forma complexos quelatos ou por associação de íons, e são facilmente identificados por formar soluções coloridas. A reação pela qual identificamos o ferro mais facilmente é com tiocianato de amônio, devido a coloração vermelho intenso (cor de sangue), reage facilmente com ácidos diluídos ou concentrados, e com bases formando precipitados insolúveis.

Algumas reações mais comuns do ferro:

Meio ácido:

Qual e o elemento químico responsável pelo transporte de oxigênio?

Esta reação é extremamente exotérmica, e libera hidrogênio inflamável.

Meio alcalino:

Qual e o elemento químico responsável pelo transporte de oxigênio?

Formação de um precipitado branco que oxidado a Fe(OH)3(s),  a coloração muda para marrom avermelhado.

Reação com tiocianato de amônio (NH4SCN):

Para que esta reação ocorra é necessário que o meio esteja ligeiramente acidificado. Após a reação a coloração da solução é vermelho intenso.

Qual e o elemento químico responsável pelo transporte de oxigênio?

Complexos mais comuns:

Qual e o elemento químico responsável pelo transporte de oxigênio?

O Ferro nos organismos vivos

A importância biológica do ferro está associada ao transporte de oxigênio para as células. Está presente nas hemácias (responsáveis pela coloração vermelha do sangue) formada pelas moléculas de hemoglobina que contém o ferro e é responsável pela oxigenação dos organismos vivos, as alterações na presença do ferro ou a deficiência causa a anemia ou anemia falciforme que é hereditária.

Bibliografia:

Russel, J. B. Química geral. São Paulo: Makron Books, 2004.

Vogel, Arthur Israel, 1905-Química Analítica Qualitativa / Arthur I.  Vogel ;        [tradução por Antonio Gimeno da] 5. ed.  rev. por G. Svehla.- São Paulo : Mestre Jou, 1981 .

http://www.doudou.it/minerali.html

SHRIVER, DUWARD; ATKINS, PETER. Química inorgânica - 4ª edição. Porto Alegre, Bookman, 2008.

LEE, J.D.. Química inorgânica não tão concisa – tradução da 4ª edição inglesa. São Paulo,  Edgard Blücher, 1996.

LEHNINGER, A. L. Princípios de Bioquímica. São Paulo: Savier, 1985.

http://www.chemicool.com/

http://www.doudou.it/minerali.html

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/ferro/

Quais são os elementos do oxigênio?

Além de aparecer como oxigênio molecular, esse elemento aparece na atmosfera em forma de outros compostos, como gás carbônico (CO2), ozônio (O3) e dióxido de nitrogênio (NO2).

Como é feito o transporte de oxigênio no sangue?

O oxigénio, inspirado ao nível dos pulmões, difunde-se para o interior dos capilares pulmonares, para o sangue, onde irá ser transportado até às células, sob duas formas: dissolvido no plasma ou ligado à hemoglobina, no interior dos glóbulos vermelhos.

O que é o elemento O2?

Em Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) — ou seja, na natureza — dois átomos de oxigênio se ligam, formando o dioxigênio, representado pela fórmula O2. Esse é o gás que respiramos e o terceiro elemento mais abundante do universo, perdendo apenas para o hidrogênio e o hélio.

Como se forma o oxigênio?

A principal forma de produção do oxigênio é a fotossíntese realizada por todas as plantas clorofiladas, algas e algumas bactérias. A fotossíntese é um processo pela qual as plantas transformam água e gás carbônico na presença de luz e clorofila em compostos orgânicos bem mais energéticos e oxigênio.