Hemoglobinas

struktūra

Hemoglobinas yra žmogaus kūno baltymas, kuris atlieka svarbias deguonies pernašos funkcijas kraujas. Baltymai žmogaus organizme visada yra sudarytos iš kelių sujungtų amino rūgščių. Aminorūgštis organizmas iš dalies pasisavina su maistu, iš dalies organizmas taip pat gali paversti kitas molekules fermentinėmis konversijomis į aminorūgštis arba visiškai jas gaminti.

141 atskiros aminorūgštys susijungia ir sudaro hemoglobino, globino, subvienetą. Hemoglobino molekulę sudaro keturi globinai, du identiški subvienetai sudaro molekulę. Globinai yra sulankstyti, kad susidarytų tam tikra kišenė, į kurią įrišta hemo molekulė, vadinamasis „geležies kompleksas“.

Šis geležies kompleksas, kurio hemoglobino molekulėje yra keturi, suriša po vieną deguonies molekulę, po vieną O2. Dėl geležies struktūros hemoglobinas įgauna raudoną spalvą, kuri suteikia visumą kraujas jo spalva. Jei geležies jonas dabar suriša deguonies molekulę, hemoglobino spalva pasikeičia iš tamsiai raudonos į šviesiai raudoną.

Šis spalvų pokytis taip pat pastebimas lyginant venų ir arterijų kraujas. Arterinio kraujo, kuris suriša daugiau deguonies, spalva yra daug šviesesnė. Keturi globino subvienetai turi ypatingą poveikį surišdami keturias deguonies molekules.

Su kiekviena susijungusia deguonies molekule atsiranda sąveika tarp keturių subvienetų ir palengvinamas kitos deguonies molekulės prisijungimas. Hemoglobinas, pakrautas keturiomis deguonies molekulėmis, yra ypač stabilus. Išleidimas veikia taip pat.

Kai viena deguonies molekulė palieka hemoglobiną, procesas palengvinamas ir kitoms trims. Skirtingose ​​gyvenimo situacijose žmonėms yra skirtingos hemoglobino formos. Vaikystėje įsčiose jis pirmiausia turi embriono, o vėliau ir vaisiaus hemoglobino.

Globino subvienetai skiriasi savo chemine struktūra ir sukelia infantilaus hemoglobino afinitetą deguoniui žymiai didesnį nei suaugusių žmonių hemoglobino. Tai leidžia deguonį iš motinos kraujo perkelti į vaiko kraują placenta. Suaugęs žmogus gali turėti du skirtingus hemoglobino tipus - HbA1 arba HbA2, nors HbA1 vyrauja 98% visų žmonių.

If cukraus kiekis kraujyje ilgą laiką išlieka per didelis, gali būti hemoglobino kartu su cukrumi HbA1c. Diagnostikoje jis daugiausia naudojamas analizuoti ilgalaikį cukraus kiekis kraujyje lygius. Methemoglobinas yra nefunkcinė forma.

Jis nebegali surišti deguonies. Kiekviename žmoguje jo yra nedaug ir jis susidaro ypač stipriai dūmuose įkvėpus ar genetiniai defektai. Kuo didesnė dalis, tuo didesnis žmogaus organizmo deguonies trūkumas.

Hemoglobino funkcija žmogaus organizme yra gyvybiškai svarbi. Hemo centre esanti geležies molekulė, kurią neša kiekvienas globino subvienetas, suriša deguonies molekulę. Po to, kai veninis kraujas organizme pumpuojamas iš dešinės širdis į plaučius, jis ten kaupiasi su įkvepiamu deguonimi.

Nuo tada jis vadinamas turtingu deguonimi. Peržengiant plaučių alveolėsdeguonis sklinda per kraujagyslių sieneles į raudonuosius kraujo kūnelius eritrocitaiir chemiškai jungiasi su geležies jonu. Kraujas įgyja tipišką šviesiai raudoną arterijos spalvą dėl surišimo ir po to pumpuojamas per kūną iš kairės širdis per didelę kraujotaką.

Prie audinio, kuris krauju aprūpina deguonį, kraujas ypač lėtai teka per kapiliarus, kad deguonies stokojantis audinys galėtų išgauti O2 molekulę iš deguonies turinčio kraujo ir hemoglobinas vėl virstų į pradinę formą. „Bendradarbiavimo“ poveikis priverčia keturis globino vienetus abipusiai palengvinti deguonies molekulių pakrovimą ir iškrovimą. Jei viena deguonies molekulė jau yra surišta, labai palengvėja kitų trijų molekulių prisijungimas.

Dėl to deguonies kiekis kol kas išlieka stabilus, net šiek tiek apribojant deguonies prisodrinimą. Net ir senatvės apribojimai, lieka aukštyje ir nežymūs plaučių disfunkcija iš pradžių neturi didelės įtakos deguonies prisotinimas kraujo. Net jei dalinis deguonies slėgis ore, kuriuo kvėpuojame, jau sumažėjo iki pusės pradinės vertės, deguonies prisotinimas kraujo vis dar viršija 80%. Taip pat labai svarbu, kad hemoglobinas turėtų savybę surišti deguonį įvairiais laipsniais, priklausomai nuo pH, CO2 dalinio slėgio, temperatūros ir 2,3-BPG (2,3-bisfosfoglicerato).

Tai leidžia, kiek įmanoma, surišti į plaučius ir prireikus kuo daugiau išsiskirti likusiame kūno audinyje. 2,3-BPG, kuris vis dažniau gaminamas treniruotės aukštyje, pavyzdžiui, taip pat suteikia kūnui galimybę sumažinti deguonies jungimosi stiprumą, kad jį būtų lengviau išlaisvinti. Be to, hemoglobinas taip pat atlieka tam tikrą CO2 pernešimo ir išleidimo į plaučius funkciją.

Šiame procese anglies dioksidas taip pat yra susijęs su hemoglobinu, bet ne su O2 prisijungimo vieta. Daugelio ligų atveju hemoglobino vertė yra reikšminga. Ypač trūkumo ligos, vadinamos anemijomis, yra dažna problema.