Atlante di chimica: Monossido di carbonio

Scritto da Fabrizio Crisafulli.
Pubblicato il 03-09-2014 Revisionato il 03-09-2014
Fabrizio Crisafulli

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

Tavola dei contenuti: Molecola - Monossido di carbonio ed emoglobina

Molecola

Formula bruta CO
Peso molecolare: 29.01
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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.

Monossido di carbonio
Struttura chimica del monossido di carbonio.

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.

Istidina e7 emoglobina monossido di carbonio
Legame tra ferro ed emoglobina in presenza di istidina E7.

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.

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