Forskjell mellom oksygenert og deoksygenert hemoglobin

Nøkkelforskjell - Oxygenated vs Deoxygenated Hemoglobin
 

Hemoglobin er et protein som finnes i røde blodlegemer, som bærer oksygen fra lungene til kroppens vev og organer og karbondioksid fra kroppsvev og organer til lungene. Det er to tilstander av hemoglobin: oksygenert og deoksygenert hemoglobin. Hovedforskjellen mellom oksygenert og deoksygenert hemoglobin er det oksygenert hemoglobin er tilstanden av hemoglobin bundet med fire oksygenmolekyler, mens det deoksygenerte hemoglobin er den ubundne tilstanden av hemoglobin med oksygen. Oksygenert hemoglobin er lyse rødt i fargen mens deoksygenert hemoglobin mørk rød i fargen.

INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er hemoglobin
3. Hva er oksygenert hemoglobin
4. Hva er deoksygenert hemoglobin
4. Side ved side-sammenligning - oksygenert mot deoksygenert hemoglobin
5. Sammendrag

Hva er hemoglobin?

Hemoglobin (Hb) er et komplekst proteinmolekyl som finnes i røde blodlegemer, som gir den typiske formen til den røde blodcellen (rund med smalt senter). Hovedrollene til Hb inkluderer transport av oksygen fra lungene til kroppens vev, bytter det med karbondioksid og tar karbondioksid fra kroppens vev til lungen og bytter tilbake med oksygen. Hemoglobinmolekylet inneholder fire polypeptidkjeder (proteinunderenheter) og fire hæmegrupper som vist i figur 01. Fire polypeptidkjeder representerer to alfa-globulinkjeder og to beta-globulinkjeder. Heme er en viktig porfyrinforbindelse i hemoglobinmolekyl som har et sentralt jernatom innebygd i. Hver polypeptidkjede av hemoglobinmolekylet inneholder en hæmegruppe og et jernatom. Jernatomet er viktig for transport av oksygen og karbondioksid i blodet, og det er den viktigste bidragsyteren til den røde blodcellernes røde farge. Hemoglobin kalles også som en mettaloprotein på grunn av dets inkorporering av jernatomer.

Oksygenforsyning til vev og organer er viktig og viktig. Celler oppnår energi gjennom aerob åndedrett (oksidativ fosforylering) ved hjelp av oksygen som en elektron-akseptor. Produksjon av energi kreves for optimal cellemetabolisme og funksjoner. Tilførsel av oksygen tilrettelegges av hemoglobinproteinene. Derfor er hemoglobin også kjent som oksygenbærende protein i blodet.

Det lave nivået av hemoglobin i blod som kalles anemi. Anemi tilstand kan forårsake flere sykdommer. Det er forskjellige grunner til lave hemoglobinkonsentrasjoner i blodet. Mangel på jern er hovedårsaken, mens overdreven slanking, usunn livsstil, noen sykdommer og kreft er årsaker til det samme.

Hemoglobinmolekylet har fire oksygenbindingssteder assosiert med fire Fe⁺² atomer. En molekyl av hemoglobin kan bære maksimalt fire molekyler oksygen. Derfor kan hemoglobin være mettet eller umettet med oksygen. Oksygenmetning er prosentandelen oksygenbindingssteder for hemoglobin okkupert av oksygen. Med andre ord måler det fraksjonen av oksygenmettet hemoglobin i forhold til totalt hemoglobin. Disse to tilstandene av hemoglobin er kjent som oksygenert og deoksygenert hemoglobin.

Figur 1: Struktur av hemoglobin

Hva er oksygenert hemoglobin?

Når hemoglobinmolekyler er bundet og mettet med oksygenmolekyler, er kombinasjonen av hemoglobin med oksygen kjent som oksygenert hemoglobin (oxyhemoglobin). Oksygenert hemoglobin dannes under fysiologisk respirasjon (ventilasjon), når oksygenmolekyler binder med hæmegrupper av hemoglobin i røde blodlegemer. Oksygenert hemoglobinproduksjon skjer hovedsakelig i lungekapillærene i nærheten av alveolene i lungene der gassutvekslingen oppstår (innånding og utånding). Affiniteten av oksygenbinding til hemoglobin påvirkes høyt av pH. Når pH er høy, er det en høy affinitet av bindende oksygen til hemoglobin, men det avtar når pH reduseres. Det er normalt en høy pH i lungene, og en lav pH i muskler. Dermed er denne forskjellen i pH-betingelser nyttig for oksygenfeste, transport og frigjøring. Siden det er en høy bindingsaffinitet nær lungen, binder oksygen med hemoglobin og gjør oksyhemoglobin. Når oksyhemoglobin når muskelen på grunn av lav pH, oppløses det og frigjør oksygen til cellene. Normalt oksygenivå i blod av mennesker vurderes å ligge i området 95-100%. Oksygenert blod er synlig i lys rød (fargeløs rød) farge. Når hemoglobinet er i oksygenform, er det også kjent som R-tilstand (avslappet tilstand) av hemoglobin.

Figur 2: oksygenert hemoglobin

Hva er deoksygenert hemoglobin?

Deoksygenert hemoglobin er formen av hemoglobin som ikke er bundet til oksygen. Deoksygenert hemoglobin mangler oksygen. Derfor kalles denne tilstanden T-tilstand (spenningsstaten) av hemoglobin. Deoksygenert hemoglobin kan observeres når oksygenert hemoglobin frigir oksygen, og det utveksles med karbondioksid nær plasmamembranen i muskelceller hvor det er lavt pH-miljø. Når hemoglobin har lav affinitet mot oksygenbindingen, leverer den oksygen og omdannes til deoksygenert hemoglobin.

Figur 3: Oksygenert og deoksygenert blod strømmer gjennom kroppen

Hva er forskjellen mellom oksygenert og deoksygenert hemoglobin?

Oksygenert mot deoksygenert hemoglobin
Oksygenert hemoglobin er kombinasjonen av hemoglobin og oksygen.	Den ubundne formen av hemoglobin med oksygen er kjent som deoksygenert hemoglobin.
Statlig oksygenmolekyl
Oksygenmolekyler er bundet til hemoglobinmolekyler.	Oksygenmolekyler er ikke bundet til hemoglobinmolekyler.
Farge
Oksygenert hemoglobin er lyse rødt i farge.	Deoksygenert hemoglobin er mørk rød i fargen.
Tilstand av hemoglobin
Dette er kjent som R tilstand av hemoglobin.	Dette er kjent som T (anspent) tilstand av hemoglobin.
dannelse
Oksygenert hemoglobin dannes når oksygenmolekyler binder med hemoglobins hemgrupper i røde blodlegemer under fysiologisk respirasjon.	Deoksygenert hemoglobin dannes når oksygen frigjøres fra oksygenert hemoglobin og utveksles med karbondioksid nær plasmamembranen til muskelceller.

Sammendrag - oksygenert og deoksygenert hemoglobin

Hemoglobin er et vitalt protein som finnes i røde blodlegemer som er i stand til å transportere oksygen fra lungen til kroppens vev og bringer karbondioksid fra kroppens vev til lungen. Det er to tilstander av hemoglobin på grunn av oksygenbindingen. De er oksygenert hemoglobin og deoksygenert hemoglobin. Oksygenert hemoglobin dannes når oksygenmolekyler festes til Fe-atomer. Deoksygenert hemoglobin dannes når oksygenmolekyler frigjøres fra hemoglobinmolekylet. Dette er nøkkelforskjellen mellom oksygenert og deoksygenert hemoglobin. Oksygen vedlegg og frigjøring påvirkes hovedsakelig av pH og partialtrykket av oksygenet.

Henvisning:
1. Thomas, Caroline og Andrew B. Lumb. "Fysiologi av hemoglobin." Fysiologi av hemoglobin BJA Utdanning | Oxford Academic. Oxford University Press, 15. mai 2012. Web. 20. februar 2017.
2. Marengo-Rowe, Alain J. "Struktur-funksjon relasjoner til humane hemoglobiner." Proceedings (Baylor University. Medical Center). Baylor Health Care System, juli 2006. Web. 20. februar 2017

Bilde Courtesy:
1. "1904 Hemoglobin" Av OpenStax College - Anatomi og fysiologi, Connexions nettsted. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Figur 39 04 01" By CNX OpenStax -  (CC BY 4,0) via Commons Wikimedia
3. 2101 Blood Flow Through the Heart "Av OpenStax College - Anatomi og fysiologi, Connexions nettsted.  (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia