Kľúčový rozdiel - Okysličený vs deoxygenovaný hemoglobín
Hemoglobín je bielkovina nachádzajúca sa v červených krvinkách, ktoré prenášajú kyslík z pľúc do telesných tkanív a orgánov a oxid uhličitý z telesných tkanív a orgánov do pľúc. Existujú dva stavy hemoglobínu: okysličený a odkysličený hemoglobín. Kľúčový rozdiel medzi okysličeným a odkysličeným hemoglobínom je ten, že okysličený hemoglobín je stav hemoglobínu viazaného so štyrmi molekulami kyslíka, zatiaľ čo deoxygenovaný hemoglobín je neviazaný stav hemoglobínu s kyslíkom. Okysličený hemoglobín má jasne červenú farbu, zatiaľ čo odkysličený hemoglobín tmavočervenú farbu.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to hemoglobín
3. Čo je to okysličený hemoglobín
4. Čo je to deoxygenovaný hemoglobín
4. Porovnanie vedľa seba - okysličený vs deoxygenovaný hemoglobín
5. Zhrnutie
Čo je hemoglobín?
Hemoglobín (Hb) je komplexná proteínová molekula prítomná v červených krvinkách, ktorá dodáva červeným krvinkám typický tvar (okrúhly s úzkym stredom). Medzi kľúčové úlohy Hb patrí transport kyslíka z pľúc do telesných tkanív, jeho výmena s oxidom uhličitým a príjem oxidu uhličitého z telesných tkanív do pľúc a výmena späť s kyslíkom. Molekula hemoglobínu obsahuje štyri polypeptidové reťazce (proteínové podjednotky) a štyri hemové skupiny, ako je znázornené na obrázku 01. Štyri polypeptidové reťazce predstavujú dva alfa globulínové reťazce a dva beta globulínové reťazce. Hém je dôležitá porfyrínová zlúčenina v molekule hemoglobínu, ktorá má vo vnútri zabudovaný centrálny atóm železa. Každý polypeptidový reťazec molekuly hemoglobínu obsahuje hemovú skupinu a atóm železa. Atóm železa je životne dôležitý pre transport kyslíka a oxidu uhličitého v krvi a je hlavným zdrojom červenej farby červených krviniek. Hemoglobín sa kvôli svojej inkorporácii atómov železa nazýva aj ako mettaloproteín.
Dodávka kyslíka do tkanív a orgánov je životne dôležitá a nevyhnutná. Bunky získavajú energiu aeróbnym dýchaním (oxidačnou fosforyláciou) pomocou kyslíka ako akceptora elektrónov. Pre optimálny metabolizmus a funkcie buniek je potrebná produkcia energie. Dodávanie kyslíka uľahčujú proteíny hemoglobínu. Preto je hemoglobín známy aj ako proteín prenášajúci kyslík v krvi.
Nízka hladina hemoglobínu v krvi nazývaná anémia. Stav anémie môže spôsobiť niekoľko chorôb. Nízke koncentrácie hemoglobínu v krvi majú rôzne dôvody. Hlavným dôvodom je nedostatok železa. Príčinou môže byť aj nadmerná strava, nezdravý životný štýl, niektoré choroby a rakovina.
Molekula hemoglobínu má štyri väzbové miesta pre kyslík spojené so štyrmi atómami Fe +2. Jedna molekula hemoglobínu môže obsahovať najviac štyri molekuly kyslíka. Preto môže byť hemoglobín nasýtený alebo nenasýtený kyslíkom. Nasýtenie kyslíkom je percento kyslíkových väzbových miest hemoglobínu obsadených kyslíkom. Inými slovami, meria zlomok hemoglobínu nasýteného kyslíkom vzhľadom na celkový hemoglobín. Tieto dva stavy hemoglobínu sú známe ako okysličený a odkysličený hemoglobín.
Obrázok 1: Štruktúra hemoglobínu
Čo je okysličený hemoglobín?
Keď sú molekuly hemoglobínu viazané a nasýtené molekulami kyslíka, je kombinácia hemoglobínu s kyslíkom známa ako okysličený hemoglobín (oxyhemoglobín). Okysličený hemoglobín vzniká počas fyziologického dýchania (ventilácie), keď sa molekuly kyslíka viažu s hemovými skupinami hemoglobínu v červených krvinkách. Produkcia okysličeného hemoglobínu sa deje hlavne v pľúcnych kapilárach blízko pľúcnych mechúrikov, kde dochádza k plynnej výmene (inhalácia a výdych). Afinita väzby kyslíka na hemoglobín je vysoko ovplyvnená pH. Keď je pH vysoké, existuje vysoká afinita viazania kyslíka na hemoglobín, ale klesá s poklesom pH. Normálne je vysoké pH v pľúcach a nízke pH vo svaloch. Tento rozdiel v podmienkach pH je teda užitočný na pripojenie, prepravu a uvoľnenie kyslíka. Pretože v blízkosti pľúc je vysoká väzbová afinita, kyslík sa viaže s hemoglobínom a vytvára oxyhemoglobín. Keď sa oxyhemoglobín dostane do svalu v dôsledku nízkeho pH, rozpustí sa a uvoľní kyslík do buniek. Normálna hladina kyslíka v krvi človeka sa považuje za 95 - 100%. Okysličená krv je viditeľná v jasne červenej (karmínovo červenej) farbe. Keď je hemoglobín v okysličenej forme, je tiež známy ako R stav (uvoľnený stav) hemoglobínu. Keď je hemoglobín v okysličenej forme, je tiež známy ako R stav (uvoľnený stav) hemoglobínu. Keď je hemoglobín v okysličenej forme, je tiež známy ako R stav (uvoľnený stav) hemoglobínu.
Obrázok 2: Okysličený hemoglobín
Čo je to odkysličený hemoglobín?
Odkysličený hemoglobín je forma hemoglobínu, ktorý nie je viazaný na kyslík. Odkysličenému hemoglobínu chýba kyslík. Preto sa tento stav nazýva T stav (napnutý stav) hemoglobínu. Odkysličený hemoglobín je možné pozorovať, keď okysličený hemoglobín uvoľňuje kyslík a ten sa vymieňa s oxidom uhličitým v blízkosti plazmatickej membrány svalových buniek, kde je prostredie s nízkym pH. Keď má hemoglobín nízku afinitu k väzbe na kyslík, dodáva kyslík a premieňa sa na odkysličený hemoglobín.
Obrázok 3: Okysličená a odkysličená prietok krvi telom
Aký je rozdiel medzi okysličeným a odkysličeným hemoglobínom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Okysličený vs deoxygenovaný hemoglobín |
|
| Okysličený hemoglobín je kombinácia hemoglobínu a kyslíka. | Nenaviazaná forma hemoglobínu s kyslíkom je známa ako odkysličený hemoglobín. |
| Stav molekuly kyslíka | |
| Molekuly kyslíka sú viazané na molekulu hemoglobínu. | Molekuly kyslíka nie sú viazané na molekulu hemoglobínu. |
| Farba | |
| Okysličený hemoglobín má jasne červenú farbu. | Odkysličený hemoglobín má tmavočervenú farbu. |
| Stav hemoglobínu | |
| Toto je známe ako R stav hemoglobínu. | Toto je známe ako T (napätý) stav hemoglobínu. |
| Tvorenie | |
| Okysličený hemoglobín sa vytvára, keď sa molekuly kyslíka počas fyziologického dýchania viažu s hemovými skupinami hemoglobínu v červených krvinkách. | Odkysličený hemoglobín sa vytvára, keď sa kyslík uvoľňuje z okysličeného hemoglobínu a vymieňa sa s oxidom uhličitým v blízkosti plazmatickej membrány svalových buniek. |
Zhrnutie - Okysličený a odkysličený hemoglobín
Hemoglobín je životne dôležitý proteín nájdený v červených krvinkách, ktorý je schopný prenášať kyslík z pľúc do tkanív tela a privádzať oxid uhličitý z tkanív tela do pľúc. V dôsledku viazania kyslíka existujú dva stavy hemoglobínu. Jedná sa o okysličený hemoglobín a odkysličený hemoglobín. Okysličený hemoglobín sa vytvára, keď sa molekuly kyslíka viažu na atómy Fe. Odkysličený hemoglobín vzniká, keď sa molekuly kyslíka uvoľňujú z molekuly hemoglobínu. Toto je kľúčový rozdiel medzi okysličeným a odkysličeným hemoglobínom. Pripojenie a uvoľnenie kyslíka je ovplyvnené hlavne pH a parciálnym tlakom kyslíka.
