Effetto Haldane

I residui di istidina nell’emoglobina possono accettare e agire come tamponi. L’emoglobina deossigenata è un migliore accettore di protoni rispetto alla forma ossigenata.

Nei globuli rossi, l’enzima anidrasi carbonica catalizza la conversione dell’anidride carbonica dissolta in acido carbonico, che si dissocia rapidamente in bicarbonato e un protone libero:

CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-

Per il principio di Le Chatelier, tutto ciò che stabilizza il protone prodotto causerà lo spostamento della reazione verso destra, quindi la maggiore affinità della deossiemoglobina per i protoni migliora la sintesi del bicarbonato e di conseguenza aumenta la capacità del sangue deossigenato per l’anidride carbonica. La maggior parte dell’anidride carbonica nel sangue è sotto forma di bicarbonato. Solo una quantità molto piccola è effettivamente dissolta come anidride carbonica, e la quantità rimanente di anidride carbonica è legata all’emoglobina.

Oltre a migliorare la rimozione di anidride carbonica dai tessuti che consumano ossigeno, l’effetto Haldane promuove la dissociazione dell’anidride carbonica dall’emoglobina in presenza di ossigeno. Nei capillari ricchi di ossigeno del polmone, questa proprietà causa lo spostamento dell’anidride carbonica verso il plasma quando il sangue a basso contenuto di ossigeno entra nell’alveolo ed è vitale per lo scambio di gas alveolare.

L’equazione generale per l’effetto Haldane è:

H+ + HbO2 ⇌ H+Hb + O2;

Tuttavia, questa equazione è confusa perché riflette principalmente l’effetto Bohr. Il significato di questa equazione sta nel rendersi conto che l’ossigenazione di Hb promuove la dissociazione di H+ da Hb, che sposta l’equilibrio del tampone bicarbonato verso la formazione di CO2; quindi, la CO2 viene rilasciata dalle RBC.