Effetto Bohr

Curva di dissociazione dell'emoglobina. La linea rossa è spostata a destra a causa dell'effetto Bohr

Per effetto Bohr s'intende il rilascio di molecole di ossigeno da parte dell'emoglobina quando questa è influenzata dalla concentrazione di CO₂ e H⁺ (pH).

Fu scoperto dal fisiologo danese Christian Bohr nel 1904.

Funzionamento

Il rilascio ed il conseguente aumento della pressione parziale dell'O₂ viene determinato dagli ioni H⁺ derivati dal metabolismo cellulare. L'aumento o la diminuzione del valore di pH sanguigno determinano quindi il rilascio della molecola di O₂ in quanto l'affinità per la stessa da parte dell'emoglobina rispettivamente aumenta e diminuisce.

Nelle condizioni di pH relativamente basso e di elevata concentrazione di CO₂ presenti nei tessuti periferici, l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno diminuisce (forma tesa) man mano che si legano H⁺ e CO₂. Questa modifica di affinità favorisce il rilascio di ossigeno nei tessuti e il legame dell'emoglobina con la CO₂ ai residui amminoterminali delle catene come carbammato. I carbammati che si formano generano ponti salini con gli amminoacidi basici che stabilizzano lo stato T. Inoltre la reazione di formazione del carbammato genera ioni H⁺.

A concentrazioni relativamente alte di ioni H⁺ (pH relativamente basso) l'istidina si carica positivamente formando ponti salini con l'aspartato e favorendo il rilascio dell'ossigeno e la stabilizzazione della forma T.

Nei capillari dei polmoni, la CO₂ viene eliminata e il pH del sangue tende ad aumentare; l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno aumenta e la proteina può legare più ossigeno da trasportare ai tessuti periferici.

Riassumendo:

• Maggiore è la pCO₂, maggiore sarà la pO₂ necessaria affinché l'emoglobina venga saturata, ossia, più semplicemente, più CO₂ è presente nel sangue, meno O₂ resta legato all'emoglobina.
• Lo stesso effetto si ottiene aumentando [H⁺], ossia diminuendo il pH:

l'affinità di emoglobina per O₂ aumenta al crescere del valore del pH e viceversa.

Dato che la CO₂ in soluzione si trova sotto forma di acido carbonico, la presenza di CO₂ influenza notevolmente il pH, a causa della dissociazione di tale acido:

CO₂ + H₂O $\rightleftharpoons$ H₂CO₃ $\rightleftharpoons$ HCO₃ ⁻ + H ⁺

Tale effetto del pH e della CO₂ sull'emoglobina, è il cosiddetto effetto Bohr.

Bibliografia

• Silprandi; Tettamanti, Biochimica medica, Piccin, 2005.
• David L. Nelson; Michael M. Cox, I Principi di Biochimica di Lehninger, 3^a ed., Bologna, Zanichelli, febbraio 2002.ISBN 88-08-09035-3

Voci correlate

• Effetto Root

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