Care este funcția hemoglobinei în corpul uman

Hemoglobina (Hb) este o metaloproteină găsită în celulele roșii din sânge. Transmiterea de celule roșii în oxigen în organism. Toate vertebratele, cu excepția peștilor, au hemoglobină în celulele roșii din sânge ca purtător de oxigen. Hemoglobina reprezintă 96% din greutatea uscată a celulelor roșii din sânge și conține fier. Toate corpurile umane conțin hemoglobină. Nivelul normal al hemoglobinei unui adult normal masculin este de 13,8 - 17,2 g / dl. Adulți femele (non-gravide) ar trebui să aibă 12,1 - 15,1 g / dl hemoglobină.

Acest articol se va uita la,

1. Care este structura hemoglobinei
2. Care este funcția hemoglobinei în corpul uman

Care este structura hemoglobinei

Hemoglobina este o proteină globulară cu mai multe subunități, care are o structură cuaternară - patru subunități de globină sunt aranjate într-o structură tetraedrică. Fiecare subunitate globulară proteică conține un lanț de proteine ​​care este asociat cu grupul proteic neproteic, hematologic. Structura alfa-helix a proteinelor globinei creează un buzunar care leagă grupul heme. Proteinele de globină sunt sintetizate prin ribozime în citozol. Partea Heme este sintetizată în mitocondrii. Un atom de fier încărcat este ținut în inelul porfirin prin legarea covalentă a fierului cu patru atomi de azot în același plan. Acești atomi de N aparțin inelului imidazol al restului de histidină F8 al fiecăreia dintre cele patru subunități de globină. În hemoglobină, fierul există ca Fe²⁺.

Corpul uman conține trei tipuri de hemoglobină: hemoglobina A, hemoglobina A₂, și hemoglobina F. Hemoglobina A este cel mai frecvent tip. Hemoglobina A este codificată de HbA1, HBA2, și HBB gene. Cele patru subunități ale hemoglobinei A constau din două a și două subunități β (α₂β₂). Hemoglobina A2 și hemoglobina F sunt rare și constau din două a și două subunități δ și respectiv două subunități α și respectiv două γ. La sugari, tipul de hemoglobină este Hb F (α₂γ₂).

Figura 1: Structura hemoglobinei

Care este funcția hemoglobinei în corpul uman

1. Hemoglobina este un purtător de oxigen.
2. Hemoglobina este un purtător de dioxid de carbon.
3. Hemoglobina dă culoarea roșie sângelui.
4. Hemoglobina menține forma globulelor roșii din sânge.
5. Hemoglobina acționează ca un tampon.
6. Hemoglobina interacționează cu alți liganzi.
7. Degradarea hemoglobinei acumulează cataboliti activi fiziologic.

Suport oxigen

Funcția majoră a hemoglobinei este transportul oxigenului din plămâni în toate țesuturile corpului. Capacitatea de legare la oxigen a hemoglobinei este de 1,34 mL O₂ per gram. Fiecare subunitate de globină a moleculei de hemoglobină se poate lega cu un Fe²⁺ ion. Afinitatea hemoglobinei față de oxigen este obținută de Fe²⁺ ion. Fiecare Fe²⁺ se poate lega cu o moleculă de oxigen. Legarea oxigenului oxidează Fe²⁺ în Fe³⁺. Un atom al moleculei de oxigen, care se leagă de Fe²⁺ devine un superoxid, unde celălalt atom de oxigen iese în unghi. Hemoglobina legată de oxigen este menționată ca oxihemoglobină. Când sângele atinge un țesut cu deficit de oxigen, oxigenul este disociat de hemoglobină și difuzat în țesut. O₂ este acceptorul de electroni terminali în procesul numit fosforilare oxidativă în producerea de ATP. Îndepărtarea lui O₂ transformă fierul în forma redusă. Hemoglobina nelegată de oxigen este menționată ca deoxyhemoglobin. Oxidarea Fe²⁺ în Fe³⁺ creează methemoglobină care nu se poate lega cu O₂.

Carbon dioxid de carbon

Hemoglobina transportă de asemenea dioxid de carbon din țesuturi în plămâni. 80% din dioxidul de carbon este transportat prin plasmă. Dioxidul de carbon nu concurează cu situsul de legare a oxigenului de hemoglobină. Se leagă de structura proteică, alta decât poziția de legare a fierului. Hemoglobina legată de dioxidul de carbon este menționată ca carbaminohemoglobin.

Influența asupra celulelor roșii ale sângelui

Hemoglobina dă o culoare roșie celulelor roșii din sânge prin Fe²⁺ ioni. În cazul celulelor roșii din sânge, sângele atinge culoarea roșie unică. Plasma, fără globule roșii, are o culoare galben pal. Forma globulelor roșii este menținută de hemoglobină. Celulele roșii din sânge sunt discuri biconcave care sunt aplatizate și deprimate în centru. Ele au o secțiune transversală în formă de gantere. Gena hemoglobinei constă, de asemenea, din alele variate. Majoritatea mutanților nu pot provoca boli. Dar unii mutanți pot provoca boli ereditare, cum ar fi hemoglobinpathesis.

Figura 2: celule roșii din sânge

Tamponare Acțiune

Hemoglobina menține pH-ul sanguin la 7,4. Acumularea dioxidului de carbon în sânge scade pH-ul de la 7,4. Schimbarea pH-ului poate fi inversată prin ventilație. Datorită acestei acțiuni de tamponare a hemoglobinei, toate reacțiile enzimatice din organism, care preferă acest pH, pot avea loc fără nici o perturbare.

Interacțiunea cu liganzii

Hemoglobinele se leagă, de asemenea, la alți liganzi cum ar fi monoxid de carbon, oxid de azot, cianură, monoxid de sulf, sulfură și hidrogen sulfurat. Legarea monoxidului de carbon poate fi uneori letală, deoarece legarea este ireversibilă. Hemoglobina poate transporta, de asemenea, droguri la locul lor de acțiune.

Producerea de cataboliti activi fiziologici

Îmbătrânirea și defectele din celulă pot distruge celulele roșii din sânge, acumulând diferite catabolite fiziologic active. Hemoglobina celulelor roșii din sânge este eliminată din circulație de transportorul hemoglibinei, CD163. Degradarea hemei, care apare în monocite și macrofage, este o sursă naturală de generare de monoxid de carbon. Bilirubina este produsul final al degradării hemiei. Se secretă sub formă de bilă în intestin. Bilirubinul este transformat în urobilinogen care se găsește în fecale, dând culoarea unică galbenă. Pe de altă parte, fierul, care este scos din heme, este transformat în feritinei și stocate în țesuturi pentru utilizare ulterioară.

Hemoglobina poate fi, de asemenea, găsită în alte celule ale corpului decât celulele roșii din sânge. Alte celule care transportă hemoglobină sunt macrofagele, celulele alveolare din plămâni și celulele mezangiale din rinichi. Hemoglobina funcționează ca regulator al metabolismului fierului și un antioxidant în aceste celule.

Referinţă:
1. "hemoglobină". Wikipedia, enciclopedia gratuită. 2017. Accesat 15 februarie 2017
2. Davis C. P. și Shiel W. C. "Hemoglobin". MedicineNet, 2015.htm. Accesat 15 februarie 2017
3. "Structura și funcțiile hemoglobinei". All Medical stuff, 2017. Accesat 15 Feb.2017

Datorită fotografiei:
1. "1904 hemoglobină" de OpenStax College - Anatomie și Fiziologie, Connexions Web site. 19 iunie 2013. (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons 
2. "Celule roșii în sânge" De Jessica Polka - Lucrare proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons