Atlante di chimica: Monossido di carbonio

Il monossido di carbonio è un ossido formato da ossigeno e carbonio. Nonostante sia formato da carbonio (un non-metallo) e ossigeno, la molecola non possiede un carattere acido poiché, non si discoglie in acqua. Tra l'ossigeno e il carbonio si instaura un legame triplo, e il tipo di ibridazione del carbonio è sp.

Il monossido di carbonio è un gas incolore e inodore. La presenza di monossido di carbonio, nell'aria, è indirettamente rilevabile da alcuni sintomi tipici che coinvolgono il sistema nervoso, ad esempio sonnolenza, confusione e - talvolta - nausea.

Monossido di carbonio ed emoglobina

Il monossido di carbonio è denominato "killer silenzioso" poiché, ad alte concentrazioni, si lega in modo irreversibile all'emoglobina, impedendo il trasporto di ossigeno. L'affinità dell'emoglobina nei confronti del monossido di carbonio è superiore rispetto all'affinità per l'ossigeno; per questa ragione si forma un legame covalente a livello del ferro.

Ruolo dell'istidina E7

La struttura dell'emoglobina impedisce, fino a un certo limite, l'irreversibilità del legame Hb-CO, poiché presenta una istidina, chiamata istidina E7 che vincola il monossido di carbonio in uno specifico legame.

Il legame ottimale che garantisce maggiore stabilità al monossido di carbonio è di 90° rispetto al piano porfirinico; con questo angolo, il legame tra il ferro e il monossido di carbonio, è irreversibile. La presenza dell'istidina E7, spazialmente vicina al centro della protoporfina, vincola il monossido di carbonio a legarsi in modo meno stabile, con un angolo di circa 120°. Questa caratteristica dona, all'organismo animale, una certa tolleranza per quanto concerne piccole quantità di monossido di carbonio respirate. Tuttavia, quando un organismo è esposto a concentrazioni maggiori, il monossido di carbonio compete direttamente per il legame con il ferro e l'emoglobina non può più assolvere il proprio ruolo biologico.