Una proteína es alostérica cuando la unión de un ligando en un sitio cambia la afinidad de otro, mediante un cambio de conformación transmitido a través de la molécula. Cuando los dos sitios unen el mismo ligando y el efecto es positivo, la unión es cooperativa: la saturación fraccionaria sube con la concentración de ligando como una sigmoide y no como una hipérbola, descrita empíricamente por la ecuación de Hill con un coeficiente de Hill (hemoglobina: para sus cuatro sitios; mioglobina, con un solo sitio: ). La hemoglobina existe en dos conformaciones cuaternarias, el estado T (tenso, de baja afinidad, favorecido cuando no hay oxígeno unido) y el estado R (relajado, de alta afinidad), y conmuta entre ellas como un todo; los protones, el dióxido de carbono y el 2,3-bisfosfoglicerato estabilizan el T y bajan así la afinidad — el efecto Bohr, por el que un tejido en trabajo, ácido y caliente, toma más oxígeno de la sangre.
Ejemplos
Ejemplo 7.11 (La hemoglobina en números)
Tómense , , (de modo que ) y . A la presión parcial de oxígeno de la sangre arterial, , y ; a , el valor venoso en reposo, ; a , — el modelo reproduce la presión de semisaturación de —; y a , en un músculo en ejercicio, . Un transportador no cooperativo con la misma presión de semisaturación daría en los pulmones y en el músculo, y descargaría de su capacidad allí donde la hemoglobina descarga . La cooperatividad es lo que produce un transportador que se carga del todo a una presión y se descarga casi del todo a una presión solo cinco veces menor.