Il documento tratta dettagliatamente il sangue come tessuto connettivo, descrivendo la sua composizione, le cellule sanguigne e in particolare l'emoglobina, evidenziando la sua struttura e funzione nel trasporto dell'ossigeno. Viene approfondito il metabolismo degli eritrociti, la coagulazione del sangue e l'importanza di fattori nutrizionali come il ferro e la vitamina K in questo contesto. Infine, si discute l'influenza di vari elementi, come il 2,3-bifosfoglicerato, sull'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno.

1. IL SANGUEIL SANGUE

2. Tessuto connettivo fluido
Rosso rubino (arterioso)/rosso-violaceo (venoso)
7% del peso corporeo
Viscosità 4 volte superiore a quella dell’acqua
pH: 7.38-7.42
Temperatura: 37-38°C
55% parte liquida (PLASMA)
45% parte corpuscolata (CELLULE)
90% acqua
7% proteine
Sostanze organiche/inorganiche
Eritrociti (globuli rossi)
Leucociti (globuli bianchi)
Trombociti (piastrine)
60% albumina
35% globuline
5% fibrinogeno

3. percentuale di
volume sanguigno
occupato dai
corpuscoli
Volume
cellulare
medio
Contenuto
cellulare medio di
emoglobina

4. EMOGLOBINA

5. I globuli rossi contengono emoglobina
Parte proteica: globina
Parte non proteica: eme

6. Cos’è: proteina tetramerica globulare solubile
Peso Molecolare: 64 kDa
Unità strutturale: globina + gruppo eme
Funzione: trasporto di ossigeno molecolare
STRUTTURA dell’ EMOGLOBINA (Hb)
gruppo eme
Protoporfirina
(tasca idrofobica)
GLOBINA (8 α-eliche)

7. STRUTTURA GRUPPO EME
protoporfirina + Ferro
La porfirina (porpora) è un macrociclo
eterociclico costitutito da 4 subunità di pirrolo
legate tramite 4 ponti metinici =CH posti in
posizione alfa rispetto all'azoto dell'eterociclo.
Le porfirine sono in grado di coordinare diversi
metalli (Fe, Mg, Zn, Cu...). Quelle legate al
ferro costituiscono l'EME.
gruppo eme o
gruppo prostetico

8. Legame
reversibile
OSSIGENO
GLOBINA

9. Fe2+ lega l’ossigeno
Fe3+ non lega l’ossigeno (METAEMOGLOBINA)
+ ossigeno
ossiemoblobina
- ossigeno
deossiemoblobina

11. Il GRUPPO EME viene sintetizzato principalmente
nel fegato e nel midollo osseo, nel citoplasma e nel
mitocondrio della cellula.
SINTESI PORFIRINICA
I globuli rossi NON lo producono; viene invece
sintetizzato dai suoi precursori nel midollo osseo.

12. Sintesi del gruppo EME
Fegato
Midollo osseo
Succinil-CoA
Glicina
Acido γ-amminolevulenico
ferrochelatasi
KREBS
8 8
1
PORFIRIE: patologie da deficit di enzimi utili alla sintesi dell’EME

13. Degradazione del gruppo EME
Eme ossigenasi
Coniugazione con
ac.glucuronico

14. Difetti degli enzimi responsabili della sintesi o della
degradazione dell'eme sono responsabili di disordini
ereditari o acquisiti, chiamati porfirie.

15. Legame dell’O2 all’emoglobina
Pressione venosa Pressione arteriosa

16. AGENTI CHE INFLUENZANO
IL LEGAME DELL’OSSIGENO
 2,3-Bifosfoglicerato
 Legame dei protoni (H+)
 Anidride carbonica (CO2)

17. Il 2,3-bisfosfoglicerato (o 2,3-BPG o 2,3-DPG) è presente nei globuli rossi in
concentrazione simile a quella dell’ Hb.
Si lega alla Deossiemoglobina in proporzione di 1:1, attaccando selettivamente la
cavità centrale del tetramero, stabilizzandone la struttura, e diminuendone così
l'affinità per l’ossigeno.
Quando l’Hb raggiunge i tessuti cede l’ossigeno. Appena la cavità idrofila si apre il
DPG entra e si lega al tetramero.
Nei polmoni avviene il processo inverso. Ad alta pressione di ossigeno l’Hb lega
l’ossigeno ed il DPG viene "spremuto" ed espulso dal tetramero, consentendo un
più facile legame.
2,3-Bifosfoglicerato

18. 2,3 BIFOSFOGLICERATO
Effettore allosterico dell’emoglobina
2,3 BPG
HbO2 Hb + O2
TESSUTI
Il 2,3BPG viene formato nei globuli rossi da un intermedio della glicolisi, esso lega l’Hb nella
cavità centrale formata dalle 4 subunità, facendo aumentare l’energia richiesta per il cambiamento
conformazionale che facilita il legame dell’ossigeno. Inoltre abbassa l’affinità dell’Hb per
l’ossigeno che viene facilmente rilasciato quando l’Hb contiene il 2,3BPG.

21. Effetto degli ioni H+ sul legame Hb-O2
Nei tessuti Nei polmoni
EFFETTO BOHR

22. L’Hb FETALE ha più alta affinità per l’O2
rispetto all’Hb adulta
Il 2,3-bisfosfoglicerato è molto importante anche per gli scambi gassosi che
avvengono tra il feto e il sangue materno. Nell'emoglobina fetale la subunità
β viene sostituita con la subunità γ che ha meno siti di legame per il 2,3-BPG,
per questo motivo l'emoglobina fetale ha una minore affinità per il 2,3-BPG
e quindi una maggiore affinità per l'ossigeno rispetto a quella materna
permettendo così al feto di poter sottrarre al sangue materno l'ossigeno di
cui ha bisogno

23. Metabolismo eritrociti
Proteine del sangue
Coagulazione

24. Metabolismo eritrocitario
I globuli rossi sono gli elementi anucleati più numerosi del sangue. Hanno la
forma di un disco biconcavo, non possiedono organelli
Vie metaboliche citosoliche
GLICOLISI
VIA DEI PENTOSO FOSFATI

25. Metabolismo eritrocitario
GLICOLISI ANAEROBICA
90-95% Glucosio
Lattato
ATPATP

26. ATP
L’ATP formato dai globuli rossi viene usato per il trasporto ionico attraverso la
membrana plasmatica, la fosforilazione delle proteine di membrana e nelle
prime reazioni della glicolisi.
Pompa sodio-potassio

27. Globuli rossi
Destino del LATTATO
Glucosio
Lattato
Lattato
Glucosio

28. Metabolismo eritrocitario: GLICOLISI
Riduzione del NAD+ a NADH

29. NADH
Metaemoglobina → Emoglobina
Stato ferrico
(metaemoglobina)
Stato ferroso
Per legare l’ossigeno, il ferro dell’Hb deve essere
nello stato ferroso. Le specie reattive all’ossigeno
possono ossidare il ferro portandolo allo stato
ferrico, producendo la metaemoglobina. Una parte
del NADH prodotto dalla glicolisi viene usato per
rigenerare l’Hb dalla metaemoglobina attraverso il
sistema NADH-citocromob5.

30. Ferro
Apporto giornaliero consigliato: 10-15 mg
FERRO. Elemento essenziale per alcuni enzimi e per la formazione del pigmento dei globuli rossi e quindi è
indispensabile per il trasporto dell’ossigeno a tutti i tessuti del corpo umano. La sua concentrazione nel
sangue è detta sideremia. Sono considerati normali valori di 37-147 microgrammi/100 ml.
Quando si parla di ferro le classiche tabelle nutrizionali, in cui è riportato il contenuto medio del minerale nei
vari alimenti, possono ingannare. Ciò che conta, infatti, non è tanto la quantità di ferro assoluta, ma la sua
biodisponibilità, cioè la percentuale effettiva che il nostro organismo riesce ad assorbire ed utilizzare.
L'esempio classico è quello degli spinaci, alimenti piuttosto ricchi di ferro, ma in cui il prezioso minerale è
complessato ad altre sostanze che ne limitano fortemente l'assorbimento (acido fitico e fitati, acido
ossalico e ossalati: sostanze contenute negli alimenti vegetali, in modo particolare nel cacao, nei cereali
integrali, negli spinaci, nei legumi e nel rabarbaro; the e caffè (tannini), fosfati, alcuni farmaci (antibiotici,
antiacidi) e determinate condizioni patologiche (ipocloridria, sindromi da malassorbimento, diarrea, ecc.).
Fattori che aumentano l'assorbimento del ferro: alimenti ricchi di vitamina C ed acido citrico (agrumi),
zuccheri ed aminoacidi. Le persone sane assorbono circa il 10% del ferro alimentare.
+
Fegato d’oca
vongole
caviale
Cioccolato fondente
spinaci

31. Metabolismo eritrocitario: GLICOLISI
Riduzione del NAD+ a NADH
2,3 bifosfoglicerato

32. Metabolismo eritrocitario: VIA DEI PENTOSO
MONOFOSFATI
5-10% Glucosio
La via dei pentoso fosfati è un processo
metabolico citoplasmatico, parallelo alla
glicolisi, in grado di generare NADPH e
zuccheri pentosi (a 5 atomi di carbonio).

33. X

34. GLUTAMMICO
CISTEINA
GLICINA
RIDOTTO
OSSIDATO

35. Il glutatione è un forte antiossidante, sicuramente uno dei
più importanti tra quelli che l'organismo è in grado di
produrre.
Rilevante è la sua azione sia contro i radicali liberi o
molecole come perossido di idrogeno, nitriti, nitrati,
benzoati e altre.
Svolge un'importante azione nel globulo rosso, proteggendo
tali cellule da pericoli ossidativi che causerebbero l'emolisi.
Elemento importante per il suo funzionamento è il NADPH.

37. H2O2
Stress ossidativi:
ROS
Farmaci
Infezioni
Fave
Ossidazione dell’Hb (HO∙)
Appartengono alla famiglia delle Leguminose.
Crescono su piante erbacee annuali dal busto eretto che producono fiori bianchi. Dai fiori si sviluppano i
baccelli che contengono i semi verdi. Tra i legumi risultano essere le meno caloriche, sono ricche di proteine,
fibra, vitamine e sali minerali.
ATTENZIONE: in alcuni casi, in soggetti predisposti (perché privi di un determinato enzima, la glucosio-
6P-deidrogenasi), possono far insorgere una malattia rara, chiamata favismo, che provoca gravi anemie.
CURIOSITA’: sembra che presso i greci le fave fossero legate superstizioni, che facevano pensare che
dentro le fave si nascondessero le anime dei defunti.FAVE
Il consumo di fave espone i G6PD-carenti al rischio
di crisi emolitiche per via della presenza, all'interno
dei semi, di sostanze ossidanti come divicina e
convicina.

38. Metabolismo eritrociti
Proteine del sangue
Coagulazione

39. Tessuto connettivo fluido
Rosso rubino (arterioso)/rosso-violaceo (venoso)
7% del peso corporeo
Viscosità 4 volte superiore a quella dell’acqua
pH: 7.38-7.42
Temperatura: 37-38°C
55% parte liquida (PLASMA)
45% parte corpuscolata (CELLULE)
90% acqua
7% proteine
Sostanze organiche/inorganiche
Eritrociti (globuli rossi)
Leucociti (globuli bianchi)
Trombociti (piastrine)
60% albumina
35% globuline
5% fibrinogeno

40. Proteine Plasmatiche
(sintetizzate dal fegato)

41. Profilo elettroforetico
proteine del siero su acetato

42. ELETTROFORESI DELLE PROTEINE

43. Frazione % Valore medio
(g/100ml)
Albumina 45-70 4,2
α1 2-5 0,2
α2 8-14 0,8
β 10-15 0,9
γ 11-22 1,2
Totale 100 7,3

46. Quadri elettroforetici delle proteine sieriche in
diverse condizioni patologiche

47. Coagulazione del sangue
1. Meccanismo innescato dal danneggiamento della parete di un vaso sanguigno
2. Produzione di un aggregato piastrinico
3. Formazione del coagulo
4. Riparazione del vaso
5. Degradazione del coagulo (fibrinolisi)
Quasi tutti i fattori che intervengono nella coagulazione del sangue sono proteine e sono prodotte dal fegato.
Compaiono, però anche molecole non proteiche, come calcio e fosfolipidi.

48. fattore di von Willebrand
12
3
Stabilizzazione dell’aggregato piastrinico
ENDOTELINE

49.
Proteine presenti nel plasma in forma inattiva che
intervengono nella sequenza di reazioni biochimiche
concatenate le quali, nell’insieme, costituiscono il processo
della coagulazione, finalizzato alla
trasformazione del fibrinogeno plasmatico in fibrina
FATTORI DELLA
COAGULAZIONE

50. Coagulazione del sangue
PIASTRINE
Le piastrine sono cellule del sangue prive di
nucleo il cui ruolo fondamentale è formare il
tappo che impedisce la fuoriuscita di sangue dal
vaso danneggiato. Le piastrine hanno origine dai
megacariociti del midollo osseo.
Una singola cellula megacariocitica può produrre
circa 4000 piastrine.
ADESIONE
AGGREGAZIONE/SECREZIONE
Avviene in seguito all’interazione dello strato sottoendoteliale
del vaso con le piastrine nella sede di lesione
Le piastrine rilasciano il contenuto dei granuli, in particolare
ADP che è un potente attivatore piastrinico che viene anche
rilasciato anche dagli eritrociti danneggiati.

51. Coagulazione del sangue
FIBRINOGENO → FIBRINA
Il fibrinogeno (glicoproteina) è il precursore della fibrina
presente nel sangue e sintetizzato dal fegato e dal tessuto
endoteliale. E’ presente anche nei granuli piastrinici.
I valori normali di fibrinogeno sono da 200 a 400 mg/dl.
Il fibrinogeno è essenziale nella coagulazione del sangue
poiché esso è trasformato dalla trombina tramite un processo
di polimerizzazione in fibrina necessaria alla formazione del
trombo emostatico.
Il processo di coagulazione consiste
nella trasformazione del fibrinogeno in
fibrina.
Due triple eliche legate da legami disolfuro
1
2
3
A
B
C

52. Attivazione della TROMBINA
- Reazioni a cascata
- Diverse proteine ad attività
enzimatica, presenti nel sangue
come zimogeni inattivi (proenzimi)
- a: stato di attivazione
- Contemporanee all’adesione
piastrinica
Ca2+
Il calcio forma un complesso di
coordinazione con le cariche negative dei
fosfolipidi delle piastrine e con i residui γ-
carbossilati del glutammato delle proteine
della coagulazione, favorendo la
localizzazione del complesso e
l’attivazione della trombina.
Segnale fisico Segnale chimico
VIA COMUNE

53.
I fattori VII, IX, X e protrombina contengono un
dominio dove su uno o più residui di glutammato si
forma un derivato carbossilato che serve per legare
il calcio

54. γ-carbossilazione del glutammato
Vitamina K

56. Vitamina K
COS’E: Per vitamina K s’intende una serie di composti che derivano dal 2-metil-1,4-naftochinone. Il nome di
vitamina K deriva dal nome Koagulation vitamin.
- Vitamina K1 di origine vegetale e che costituisce la forma più presente nella dieta,
- Vitamina K2 di origine batterica(sintetizzata dai batteri simbionti normalmente presenti nella flora intestinale
umana, come quelli appartenenti al genere Escherichia),
- Vitamina K3 è liposolubile, di origine sintetica ed il suo derivato bisolfitico, idrosolubile.
FUNZIONE: La vitamina K agisce come coenzima di una carbossilasi che determina la carbossilazione dei residui
di acido per formare l’amminoacido acido γ-carbossiglutammico (Gla), necessario all’attivazione delle proteine
coinvolte nella cascata della coagulazione.
ALIMENTAZIONE: La vitamina K si trova sia negli alimenti vegetali che in quelli animali ed in più viene
sintetizzata dai batteri intestinali. Tra i vegetali, i più ricchi sono quelli a foglie verdi (verza, spinaci, broccoli,
cavolo, cavolini di Bruxelles, cime di rapa, cavolfiori, ecc...), Contengono vitamina K pure la soia, i piselli, i ceci, il
the verde, le uova, il fegato di maiale e di manzo, pomodori, olio di fegato di merluzzo, olio di soia, erba medica. I
latticini, la carne, la frutta ed i cereali ne hanno in quantità molto inferiori.
NEONATI: La vitamina K viene somministrata a tutti neonati ed è essenziale per la produzione, nel fegato, di
fattori importanti coinvolti nei meccanismi della coagulazione. Una carenza di questo tipo di vitamina può
provocare un aumento del tempo di coagulazione e portare ad emorragia. Purtroppo il latte materno, a dispetto di
quello artificiale e di quello vaccino, è molto povero di Vitamina K. Dunque nei neonati allattati al seno e che non
hanno ancora iniziato la produzione di flora batterica c’è la necessità di fornire un supplemento di vitamina K per
prevenire la Malattia Emorragica del Neonato, una malattia rara ma grave che può insorgere subito dopo la nascita
ma anche a distanza di un mese.

57. Formazione della rete di FIBRINA
Formazione dei legami crociati tra i filamenti di fibrina
Questa reazione (transglutaminazione) forma legami
crociati tra i monomeri di fibrina, permettendo la
conversione del coagulo da solubile a insolubile.

58. Riassorbimento del coagulo
Rimozione della fibrina per attivazione della fibrinolisi
La FIBRINOLISI degrada il coagulo di fibrina per mezzo di una proteasi
serinica chiamata plasmina che si forma dal suo zimogeno plasminogeno.
PLASMINOGENOPLASMINOGENO PLASMINAPLASMINA
FIBRINAFIBRINA Prodotti di degradazione (TROMBI)Prodotti di degradazione (TROMBI)
Proteina plasmatica
t-PA
Prodotto dalle
endoteliali
vascolari
+ cessione di acqua da parte del polimero di fibrina (retrazione del coagulo).
u-PA=inibitore

59. Anticoagulanti
EDTA: chelante del Calcio (emocromo)
Citrato: chelante del Calcio (trasfusioni, VES)
Fluoruro di sodio: chelante del Calcio, inibizione glicolisi
Ossalati: chelanti del Calcio (tossici)
Eparina: inibisce la trombina, presente nel sangue

60. EMOFILIA
La parola emofilia deriva dal greco “ema” (sangue) e filia
(affezione).
L'emofilia è una malattia ereditaria che colpisce prevalentemente i maschi, con la frequenza di
circa una persona su 10.000 nell’emofilia A e una persona su 50.000 nell’emofilia B o malattia
di Christmas.
E' causata dalla mancanza di alcuni fattori della coagulazione necessari per la normale emostasi
del sangue.
Questa carenza non permette al sangue di coagularsi normalmente.

61. I TIPI DI EMOFILIA
Esistono forme diverse di emofilia: la malattia
classica, o emofilia A, è la forma più frequente
(80% dei casi) ed è dovuta all'insufficiente
produzione del fattore VIII della coagulazione;
Nell'emofilia B, o morbo di Christmas, è invece
carente il fattore IX.

62. I DISTURBI
I soggetti emofilici sono predisposti alle
emorragie, la cui frequenza e gravità, come
abbiamo già detto, dipendono dalla gravità
della malattia.

63. Le persone affette da emofilia severa o grave sono a
rischio per sanguinamento dopo estrazioni dentarie,
interventi chirurgici, traumi. Possono avere anche
emorragie interne apparentemente spontanee o dopo
piccoli traumi.

64. LA CURA DELL’EMOFILIA
L’emofilia A e l’emofilia B vengono trattate con
la somministrazione del fattore della
coagulazione mancante:
Fattore VIII per l’emofilia A
Fattore IX per l’emofilia B