hemoglobín

štruktúra

Hemoglobín je bielkovina v ľudskom tele, ktorá má dôležité funkcie pre transport kyslíka v tele krv. Proteíny v ľudskom tele sú vždy tvorené viacerými aminokyselinami spojenými dohromady. Aminokyseliny prijíma telo s jedlom, sčasti môže telo pomocou enzymatických konverzií premieňať ďalšie molekuly na aminokyseliny alebo ich úplne produkovať samo.

141 jednotlivých aminokyselín sa spája a vytvára podjednotku hemoglobínu, globín. Molekula hemoglobínu pozostáva zo štyroch globínov, pričom dve identické podjednotky tvoria každú molekulu. Globíny sú zložené a vytvárajú akési vrecko, do ktorého je naviazaná molekula hému, takzvaný „komplex železa“.

Tento komplex železa, ktorého sú štyri v molekule hemoglobínu, viaže po jednej molekule kyslíka, po jednej O2. Vďaka železu vo svojej štruktúre získava hemoglobín červenú farbu, ktorá dáva celku krv jeho farba. Ak ión železa teraz viaže molekulu kyslíka, farba hemoglobínu sa zmení z tmavo červenej na svetločervenú.

Táto zmena farby je zreteľná aj pri porovnaní žilovej a tepnovej krv. Arteriálna krv, ktorá nesie viac viazaného kyslíka, má oveľa svetlejšiu farbu. Štyri globínové podjednotky majú zvláštny účinok pri viazaní štyroch molekúl kyslíka.

S každou naviazanou molekulou kyslíka dochádza k interakciám medzi štyrmi podjednotkami a uľahčuje sa naviazanie inej molekuly kyslíka. Hemoglobín nabitý štyrmi molekulami kyslíka je obzvlášť stabilný. Vydanie funguje rovnakým spôsobom.

Akonáhle jedna molekula kyslíka opustí hemoglobín, proces sa uľahčí aj ďalším trom. V rôznych životných situáciách majú ľudia rôzne formy hemoglobínu. Ako dieťa v maternici má najskôr embryonálny a neskôr fetálny hemoglobín.

Globínové podjednotky sa líšia svojou chemickou štruktúrou a spôsobujú, že infantilný hemoglobín má výrazne vyššiu afinitu ku kyslíku ako hemoglobín dospelých ľudí. Toto umožňuje prenos kyslíka z krvi matky do krvi dieťaťa v placenta. Dospelý človek môže mať dva rôzne typy hemoglobínu, HbA1 alebo HbA2, hoci HbA1 prevláda u 98% všetkých ľudí.

If krvný cukor hladiny zostávajú po dlhú dobu príliš vysoké, môže byť prítomný hemoglobín spojený s cukrom, HbA1c. V diagnostike sa používa hlavne na dlhodobú analýzu krvný cukor úrovniach. Methemoglobín je nefunkčná forma.

Už nemôže viazať kyslík. Je prítomný v malom množstve u každej osoby a obzvlášť silno sa tvorí v dyme inhalácia alebo genetické chyby. Čím vyšší je podiel, tým väčší je nedostatok kyslíka pre ľudský organizmus.

Funkcia hemoglobínu v ľudskom tele je životne dôležitá. Molekula železa v strede hemu, ktorú nesie každá globínová podjednotka, viaže molekulu kyslíka. Potom, čo sa venózna krv v tele pumpuje sprava srdce do pľúc, hromadí sa tam s inhalovaným kyslíkom.

Od tej doby sa nazýva bohatý na kyslík. Za hranicami pľúcne alveolykyslík difunduje cez steny ciev do červených krviniek, erytrocytya chemicky sa viaže na ión železa. Krv vďaka väzbe získava typickú svetločervenú arteriálnu farbu a potom je pumpovaná cez telo zľava srdce cez veľký krvný obeh.

V tkanive, ktoré má zásobovať krv kyslíkom, prúdi krv obzvlášť pomaly kapilárami, takže tkanivo s nedostatkom kyslíka môže extrahovať molekulu O2 z krvi bohatej na kyslík a hemoglobín sa prevedie späť do pôvodnej formy. Účinok „spolupráce“ spôsobuje, že štyri globínové jednotky vzájomne uľahčujú načítanie a vykladanie molekúl kyslíka. Ak je jedna molekula kyslíka už naviazaná, je výrazne uľahčené naviazanie ďalších troch molekúl.

Vďaka tomu zostáva obsah kyslíka zatiaľ stabilný, a to aj pri miernych obmedzeniach v obohatení kyslíkom. Aj obmedzenia v starobe, zostáva vo výškach a mierne pľúca dysfunkcia spočiatku nemajú silný vplyv na saturácia kyslíkom krvi. Aj keď parciálny tlak kyslíka vo vzduchu, ktorý dýchame, už klesol na polovicu pôvodnej hodnoty, saturácia kyslíkom krvi je stále nad 80%. Je tiež veľmi dôležité, aby vlastnosť hemoglobínu viazala kyslík v rôznej miere v závislosti od pH, parciálneho tlaku CO2, teploty a 2,3-BPG (2,3-bisfosfoglycerátu).

Toto umožňuje, aby sa čo najviac viazalo v pľúcach a čo najviac sa v prípade potreby uvoľňovalo do zvyšku telesného tkaniva. 2,3-BPG, ktorý sa čoraz viac vyrába počas výškový výcviknapríklad umožňuje telu znížiť väzobnú silu kyslíka, aby sa mohol ľahšie uvoľňovať. Okrem toho má hemoglobín tiež funkciu do istej miery transportovať CO2 a uvoľňovať ho do pľúc.

V tomto procese je oxid uhličitý tiež viazaný na hemoglobín, ale nie na väzobné miesto O2. U mnohých chorôb je hodnota hemoglobínu významná. Častým problémom sú najmä choroby z nedostatku, ktoré sa nazývajú anémie.