Структура гемоглобина



Присутствие гемоглобина в красных кровяных клетках-это жизненно важный белок, отвечающий за транспорт кислорода и углекислого газа из тканей организма. Данная статья дает краткое описание структуры и функции этого дыхательного белка. Знаете Ли Вы?Каждого здорового человека красных кровяных клеток (РБК) имеет около 250 миллионов молекул гемоглобина. Они составляют около 33% от общего объема зрелой РБК. Гемоглобин-это кислород-связывающего белка во всех позвоночных (за исключением рыб, принадлежащих к семейству Channichthyidae), а также некоторых беспозвоночных. Однако, гемоглобина-молекулы находятся в нескольких беспозвоночных, грибов, растений, а также некоторых бактерий.

У позвоночных, она главным образом отвечает за транспортировку кислорода из легких к тканям тела, а также углекислый газ от периферических тканей в легкие.

Этот дыхательный белок был впервые отмечен в кристаллическом виде Фридриха Людвига Hünefeld, в 1840. С тех пор несколько исследователей исследовали этот белок, и даже определили ее всю аминокислотную последовательность. Структура и функции гемоглобина были кратко описаны ниже.

Структура
Гемоглобин-это шаровидный белок, состоящий из четырех субъединиц, каждая из которых содержит полипептидной цепи называется глобина и группы гема.

GlobinEach молекула гемоглобина состоит из двух типов глобинов организованы в четыре подразделения. Два комплекта цепей глобина имеют минимальные различия в последовательности и типов аминокислот в их составе. Эта аминокислотная последовательность белка называют первичной структурой. Эти цепочки аминокислот, сложите за счет внутренних водородных связей в форме спиралей и листов, которые называются вторичной структурой белка. Эти вторичные структуры объединяются и формируют окончательную трехмерную структуру, называют третичной структурой белка.
Нормальным для взрослого человека гемоглобин содержит 141 аминокислот в каждой Альфа-цепи и 146 аминокислот в каждой β цепи.
В глобина третичная структура включает в себя спиральные структуры присоединились не-спиральных сегментов. Четыре таких глобинов расположены вместе, послужившие основанием для сферически четвертичной структуры гемоглобина, как показано на рисунке выше.

Гемоглобинов делятся на разные виды, в зависимости от сочетания двух наборов глобина единиц. Большинство гемоглобина присутствует у взрослых людей составляет 2 α глобинов и 2 β глобинов. Другие глобинов присутствует в разных видах гемоглобин встречается у людей, включают γ, δ, ε, и ζ.

Группа HemeThe гем обязан каждый глобина является органической макромолекулы с утюгом в центре. Он служит простетической группой гемоглобина. В простетической группой белка относится к любой тесной небелковых лица, что имеет важное значение для структурной и функциональной целостности белка.

Группа гема включает в себя структура под названием порфиринового кольца, которое образуется сочетанием четырех гетероциклических колец под названием пирролов. Железный ион железа (fe2+) в центре этой структуры, и связан с атомами азота четырех пиррольных колец. Это Центральная железа, которая обеспечивает обратимое связывание кислорода и молекулы углекислого газа.

Когда гем связывается с кислородом, молекулы или молекулы углекислого газа, это называется оксигемоглобином, или carbaminohemoglobin соответственно. Когда группы гема из молекулы гемоглобина не связан какими-либо молекулой, называется дезоксигемоглобином. Это оксигемоглобина, который придает ярко-красный цвет крови.

Функция
Транспорта кислорода является основной функцией гемоглобина, и более 98% кислорода в крови осуществляется с помощью гемоглобина. Кроме того, он также транспортирует углекислый газ от периферических тканей в легкие ткани. Во время этого процесса, гемоглобин макромолекулы претерпевают конформационные изменения, благодаря связыванию и развязыванию кислорода и углекислого газа.

Кислорода Самовывоз
В альвеолярной ткани легких, кислород диффундирует через альвеолярную мембрану в капилляры легких и доходит до эритроцитов. Здесь молекула кислорода обратимо связывается с центральным атомом железа гема. Поскольку каждая молекула гемоглобина имеет четыре группы гема, он имеет возможность нести четыре молекулы кислорода. Загрузка гемоглобина с молекулами кислорода происходит в духе сотрудничества. Когда одна молекула кислорода связывается с одной из групп гема, это вызывает конформационные изменения, что приводит к увеличению сродства к кислороду в остальных трех субъединиц. Конформации молекулы гемоглобина, при полной загрузке с кислородом, называется расслабленным (Р) государства.

Поставка Кислорода
Как гемоглобин едет из легких и достигая капилляров периферических тканей, он сталкивается с низким уровнем рН из-за повышенной концентрации углекислого газа в крови. Это приводит к потере сродство к кислороду гемоглобина, тем самым облегчая высвобождение молекул кислорода. Эта обратная зависимость между сродством кислорода из гемоглобина при повышенной кислотности и концентрации углекислого газа известен как эффект Бора. Только эффект Бора, высокая концентрация химического вещества, называемого 2,3-bisphosphoglyceric кислоты в периферических тканях также облегчает высвобождение кислорода.

Разгрузка кислорода также происходит в духе сотрудничества, а выпуск первой молекулы кислорода облегчает высвобождение молекул кислорода с другими группами гема той же молекулы. Конформации молекулы гемоглобина, при полной выгрузке, называется напрягся (Т) состоянии.

Подача Двуокиси Углерода
Дезоксигемоглобин имеет более высокое сродство к молекулам углекислого газа, чем его коллега кислородом. Это известно как эффект Холдейна, и он облегчает поглощение молекул углекислого газа в тканях. Однако, только 20% углекислого газа транспортируется через гемоглобин, а остальное транспортируется в виде угольной кислоты.

Поставка Двуокиси Углерода
В легких, эффект Холдейна способствует диссоциации молекул углекислого газа в присутствии кислорода, и гемоглобин является бесплатным для загрузки молекулы кислорода.

Гемоглобин играет важнейшую роль в обеспечении поступление кислорода в каждую клетку организма. Даже малейшие изменения в последовательности аминокислот, составляющих глобинов может привести к тяжелым нарушениям гемоглобина.


Комментарии


Ваше имя:

Комментарий:

ответьте цифрой: дeвять + пять =



Структура гемоглобина Структура гемоглобина