Ciri -ciri Oxihemoglobin, Struktur dan Kurva Persimpangan

Sama adaXihemoglobin Ia adalah nama yang diterima oleh hemoglobin ketika bergabung dengan oksigen. Hemoglobin adalah protein yang berada di dalam sel darah merah dan fungsi utamanya adalah untuk mengangkut oksigen dari paru -paru ke tisu.

Makhluk hidup yang pertama adalah uniselular dan hidup dalam suasana cecair dari mana mereka dipelihara dan yang mana mereka menghapuskan sisa mereka, serta beberapa organisma yang kini wujud. Di bawah syarat -syarat ini, proses ini dicapai dengan mekanisme penyebaran yang mudah, kerana dinding sel berada dalam hubungan intim dengan medium yang membekalkannya.

Kurva penyisihan oxihemoglobin (Sumber: Ratznium pada versi Wikipedialat Bahasa Inggeris dimuat naik oleh Aaronsharpe di IN.Wikipedia. [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Perkembangan organisma pluricellular yang semakin kompleks menunjukkan bahawa sel -sel dalaman jauh dari alam sekitar, jadi mekanisme penyebaran sebagai sumber tunggal bekalan menjadi tidak mencukupi.

Oleh itu, sistem khusus telah dibangunkan untuk mendapatkan nutrien dan gas seperti sistem pencernaan dan sistem pernafasan, serta mekanisme pengangkutan untuk membawa nutrien dan gas ini ke sel: sistem kardiovaskular.

Untuk menghasilkan tenaga dalam bentuk molekul ATP, sel memerlukan oksigen. Memandangkan hakikat bahawa ATP tidak dapat disimpan, ia mesti sentiasa disintesis, yang bermaksud permintaan kekal untuk oksigen oleh sel.

Hemoglobin muncul, secara evolusi bercakap, sebagai pengangkut gas yang "menyelesaikan" masalah pengangkutan oksigen dari alam sekitar ke sel.

[TOC]

Ciri -ciri dan struktur

Untuk bercakap tentang ciri -ciri dan struktur oxyhemoglobin, perlu merujuk kepada hemoglobin, kerana oxyhemoglobin tidak lebih dari hemoglobin oksigen. Oleh itu, mulai sekarang, ciri -ciri bersama molekul di hadapan atau tidak gas yang dipersoalkan akan diterangkan.

Apa itu hemoglobin?

Hemoglobin diperlukan untuk mengangkut oksigen ke tisu dalam kuantiti dan kelajuan yang mereka perolehi, memandangkan fakta bahawa oksigen mempunyai keterlarutan darah yang sedikit sehingga pengangkutan penyebarannya tidak mencukupi untuk membekalkan keperluan tisu.

Dapat melayani anda: bukti evolusi makhluk hidup

Bagaimana molekul hemoglobin?

Hemoglobin adalah protein tetramerik (yang mempunyai empat subunit), mempunyai bentuk sfera dan jisim molekul 64 kDa.

Empat subunitnya membentuk satu unit berfungsi, di mana masing -masing mempengaruhi yang lain. Setiap subunit terdiri daripada rantai polipeptida, globin, dan kumpulan prostetik, kumpulan hemo atau "hem", yang bertindak sebagai cofactor dan tidak dibentuk oleh asid amino; iaitu, ia bukan protein.

Globin dalam dua cara: Alpha Globin dan Beta Globin. Tetramer hemoglobin terdiri daripada sepasang rantai globin alfa (141 asid amino) dan beberapa rantai globin beta (146 asid amino).

Setiap empat rantai polipeptida dikaitkan dengan kumpulan hemo, yang mempunyai atom besi dalam keadaan ferus (Fe2+) di tengah.

Bagaimana kumpulan hemo?

Kumpulan hemo adalah cincin porphyrin yang dibentuk oleh empat cincin pirolik (sebatian aromatik heterosiklik dengan formula C4H5N) bersatu oleh jambatan metil. Besi dalam keadaan ferus yang terdapat di tengah adalah tertakluk kepada struktur melalui pautan nitrogen yang diselaraskan.

Setiap kumpulan hemo dapat menyertai molekul oksigen, jadi setiap molekul hemoglobin hanya boleh menyertai 4 molekul gas.

Tubuh manusia mengandungi kira -kira 2.5 x 1013 erythrocytes, yang merupakan sel darah yang menghasilkan dan mengangkut hemoglobin. Setiap erythrocyte mempunyai kira -kira 280 juta molekul hemoglobin dan kemudian boleh mengangkut lebih daripada 1000 juta molekul oksigen.

Boleh melayani anda: proses hominization: ciri dan fasa

Bagaimana oxyhemoglobin terbentuk?

Oxihemoglobin dibentuk selepas kesatuan atom oksigen ke setiap atom besi ferus yang mendapati dalam setiap kumpulan hemo molekul hemoglobin.

Istilah oxihemoglobin kemudian merujuk kepada hemoglobin oksigen dan tidak teroksida secara kimia, kerana ia tidak kehilangan elektron apabila digabungkan dengan oksigen dan besi kekal dalam keadaan ferus.

Pengoksigenan menghasilkan perubahan dalam struktur kuartal molekul, iaitu, perubahan dalam penyesuaian yang boleh dihantar dari rantai globin ke hemo dan sebaliknya.

Berapakah jumlah maksimum oksigen yang boleh memuat hemoglobin?

Hemoglobin boleh, paling banyak, menyertai empat molekul oksigen dalam strukturnya. Sekiranya jumlah molar gas ideal adalah 22.4 l/mol, satu mol hemoglobin (64.500g) akan bergabung dengan 89.6 liter oksigen (4 tahi lalat O2 x 22.4 l/mol).

Oleh itu, setiap gram hemoglobin mesti menyertai 1.39 ml O2 menjadi 100% tepu (89.6L/64500G x (1000ml/l)).

Dalam amalan, ujian darah menunjukkan hasil yang lebih rendah, kerana terdapat sedikit methemoglobin (hemoglobin teroksida) dan carboxyhemoglobin (hemoglobin + karbon monoksida (CO)) yang tidak dapat menyertai oksigen.

Mengambil kira ini, peraturan "Hüfner" menetapkan bahawa, dalam darah, 1g hemoglobin mempunyai kapasiti maksimum untuk menyatukan oksigen 1.34ml.

Lengkung mengikat oxyhemoglobin

Jumlah molekul oksigen yang boleh disatukan kepada molekul hemoglobin bergantung kepada tekanan oksigen separa atau PO2. Dalam ketiadaan oksigen, hemoglobin adalah deoxygenated, tetapi apabila PO2 meningkat, bilangan oksigen yang mengikat hemoglobin meningkat.

Proses mengikat oksigen ke hemoglobin bergantung kepada tekanan oksigen separa. Semasa grafik, hasilnya dipanggil "lengkung oxihemoglobin" dan mempunyai bentuk ciri 's' atau sigmoid.

Boleh melayani anda: cukai

Bergantung pada PO2, hemoglobin akan berada dalam kapasiti yang lebih rendah atau lebih besar untuk "melepaskan" atau "menyampaikan" oksigen yang diangkut, serta memuatkan dengan ini.

Sebagai contoh, di rantau ini antara 10 dan 60 mmHg tekanan anda mendapat bahagian dengan lebih banyak menunggu lengkung. Dalam keadaan ini hemoglobin dengan mudah boleh menghasilkan sejumlah besar O2. Ini adalah keadaan yang dicapai dalam tisu.

Apabila PO2 adalah antara 90 dan 100 mmHg (12 hingga 13 kPa), hemoglobin hampir 100% tepu dengan O2; Dan apabila PO2 arteri adalah 60 mmHg (8 kPa) ketepuan dengan O2 masih setinggi 90%.

Di dalam paru -paru ini adalah keadaan yang mendominasi (tekanan antara 60 dan 100 mmHg), dan ini adalah yang membolehkan molekul hemoglobin hadir dalam erythrocytes untuk dimuatkan dengan oksigen.

Bentuk sigmoid ini yang menarik lengkung oxihemoglobin memastikan bahawa protein ini bertindak sebagai pengecas yang sangat baik di peringkat paru -paru, penghantar yang sangat efisien dalam tekanan darah dan penderma O2 yang sangat baik dalam tisu, berkadar dengan kadar metabolik tempatan, iaitu, iaitu, iaitu, iaitu, iaitu, iaitu, iaitu, iaitu, iaitu, iaitu, iaitu, untuk menuntut.

Rujukan

1. Fox, s. Yo. (2006). Edisi ke -9 Fisiologi Manusia (ms. 501-502). McGraw-Hill Press, New York, Amerika Syarikat.
2. Murray, r. K., Granner, d. K., Mayes, ms. Ke., & Rodwell, v. W. (2014). Biokimia Illustrated Harper. McGraw-Hill.
3. Rawn, j. D. (1998). Biokimia (1989). Burlington, North Carolina: Neil Patterson Publishers (c) n. Lalioti, CP Raptopoulou, a. Terzis, a. Panagiotopoulos, SP PerlePes, dan. Manessi-Zouopa, j. Chem. SOC. Dalton Trans, 1327.
4. Robert m. Berne, Matthew N. Levi. (2001) Fisiologi. (Edisi ke -3.) Edisi harcourt, s.Ke.
5. Barat, J. B. (1991). Asas fisiologi amalan perubatan. Williams & Wilkins