Różnica między hemocyaniną a hemoglobiną

The kluczowa różnica między hemocyjaniną a hemoglobiną jest to hemocyjanina jest zawierającym miedź pozakomórkowym pigmentem oddechowym obecnym w krwi bezkręgowej, podczas gdy hemoglobina jest zawierającym żelazo wewnątrzkomórkowym pigmentem oddechowym obecnym we krwi kręgowców.

W organizmach tlenowych wymiana gazowa zachodzi przez metaloproteiny obecne we krwi. Dlatego hemocyjanina i hemoglobina są dwoma metaloproteinami, które ułatwiają wymianę gazu odpowiednio u zwierząt bezkręgowych i kręgowców. Hemocyjanina jest zawierającym miedź pigmentem oddechowym zawieszonym w hemolimfie bezkręgowców. Natomiast hemoglobina jest zawierającym żelazo pigmentem oddechowym, który jest związany z czerwonymi krwinkami kręgowców. Utleniona forma hemocyjaniny ma niebieski kolor. Ale natleniona forma hemoglobiny ma jasny czerwony kolor.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest hemocyjanina 
3. Co to jest hemoglobina
4. Podobieństwa między hemocyaniną a hemoglobiną
5. Porównanie obok siebie - Hemocyjanina kontra hemoglobina w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest hemocyjanina?

Hemocyjanina jest pigmentem oddechowym obecnym u niektórych zwierząt bezkręgowych, szczególnie u mięczaków. Jest metaloproteiną zawierającą miedź, która wykazuje powinowactwo do tlenu. Dlatego pełni funkcję podobną do hemoglobiny u kręgowców. Ale w przeciwieństwie do hemoglobiny hemocyanina nie jest związana z żadną komórką. Zamiast tego jest zawieszony bezpośrednio w hemolimfie i transportuje tlen przez ciało. Dlatego są to swobodnie pływające białka we krwi. Pierwotnie hemocyjanina jest bezbarwna. Po związaniu z tlenem staje się niebieski.

Rycina 01: Hemocyjanina

Strukturalnie hemocyanina składa się z wielu podjednostek zawierających pierścienie imidazolowe sześciu reszt histydynowych. Każda podjednostka waży około 75 kilodaltonów (kDa). Ponieważ istnieje wiele podjednostek, hemocyjanina jest dużą cząsteczką, która ma wysoką masę cząsteczkową w porównaniu z hemoglobiną. Ponadto, zgodnie z badaniami, stwierdzono, że hemocyjanina jest specyficzna dla gatunku. Stawonogi i mięczaki mają różne rodzaje hemocyjanin.

Co to jest hemoglobina?

Hemoglobina (Hgb) jest istotną cząsteczką metaloproteinową obecną w czerwonych krwinkach kręgowców, która transportuje tlen z płuc do innych tkanek ciała i dwutlenek węgla z tkanek ciała do płuc. Tak więc działa jak pigment oddechowy. Cząsteczka hemoglobiny składa się z czterech cząsteczek subbiałkowych, w których dwa łańcuchy są łańcuchami alfa globuliny, a pozostałe dwa są łańcuchami beta globuliny. W każdym łańcuchu globulinowym znajduje się związek porfiryny zawierający żelazo, zwany grupą hemową. W każdej grupie hemu znajduje się wbudowany atom żelaza. Te białka hemoglobiny zawierające żelazo są odpowiedzialne za czerwony kolor krwi. Strukturalnie hemoglobina składa się z C, H, N i O.

Rycina 02: Hemoglobina

Hemoglobina jest główną cząsteczką białka, która zapewnia typowy kształt czerwonych krwinek, czyli okrągły kształt z wąskim środkiem. Atomy żelaza i kształt czerwonych krwinek mają kluczowe znaczenie dla transportu tlenu przez krew. Jeśli kształt hemoglobiny zostanie zniszczony, nie transportuje on tlenu. Hemoglobina sierpowata jest jednym z rodzajów nieprawidłowej cząsteczki hemoglobiny, która powoduje niedokrwistość zwaną anemią sierpowatą.

W normalnej hemoglobinie, w łańcuchach beta, 6^th pozycja łańcucha aminokwasowego składa się z kwasu glutaminowego. Jednak w hemoglobinach sierpowatych 6^th pozycję zajmuje inny aminokwas zwany waliną. Chociaż jest to różnica pojedynczego aminokwasu, jest odpowiedzialna za ten zagrażający życiu stan niedokrwistości.

Ogólnie hemoglobina wykazuje większe powinowactwo do tlenu, ponieważ wewnątrz cząsteczki hemoglobiny znajdują się cztery miejsca wiązania tlenu. Gdy cząsteczka hemoglobiny zostanie nasycona tlenem, krew staje się jasnoczerwona, a stan ten nazywany jest krwią natlenioną. Drugi stan hemoglobiny jest znany jako deoksyhemoglobina, w której brakuje tlenu. W tym stanie krew ma ciemnoczerwony kolor.

Jakie są podobieństwa między hemocyaniną a hemoglobiną?

• Hemocyjanina i hemoglobina są białkami.
• Oba rodzaje cząsteczek działają jak pigmenty oddechowe.
• Przenoszą tlen do tkanek ciała.
• Dlatego mogą wiązać się z tlenem.

Jaka jest różnica między hemocyaniną a hemoglobiną?

Hemocyjanina to białko zawierające miedź obecne w hemolimfie bezkręgowców, które transportuje tlen w organizmie. Z drugiej strony hemoglobina jest białkiem zawierającym żelazo w czerwonych krwinkach kręgowców, które transportuje tlen i dwutlenek węgla przez krew. Jest to więc kluczowa różnica między hemocyaniną a hemoglobiną. Strukturalnie hemocyanina składa się z wielu podjednostek białkowych, podczas gdy hemoglobina składa się z dwóch łańcuchów alfa i dwóch łańcuchów beta.

Co więcej, hemocyjanina jest swobodnie pływającym białkiem, podczas gdy hemoglobina wiąże się z czerwonymi krwinkami. Inną ważną różnicą między hemocyjaniną a hemoglobiną jest to, że jonem centralnym hemocyjaniny jest miedź, podczas gdy jonem centralnym hemoglobiny jest żelazo. Co najważniejsze, kolor hemocyaniny jest niebieski, podczas gdy kolor hemoglobiny jest czerwony. Dlatego ta kolejna ważna różnica między hemocyjaniną a hemoglobiną.

Podsumowanie - Hemocyanin kontra hemoglobina

Hemocyjanina i hemoglobina to dwa metaloproteiny, które transportują tlen przez krew. Dlatego są to pigmenty oddechowe, które działają jako nośniki tlenu. Kluczowa różnica między hemocyjaniną a hemoglobiną polega na tym, że hemocyjanina jest białkiem pozakomórkowym zawierającym miedź, podczas gdy hemoglobina jest białkiem wewnątrzkomórkowym zawierającym żelazo. Co więcej, hemocyjaniny występują u zwierząt bezkręgowych, zwłaszcza u mięczaków i stawonogów, natomiast hemoglobiny we krwi kręgowców. Ponadto kolor natlenionej hemocyaniny jest niebieski, natomiast kolor natlenionej hemoglobiny jest czerwony.

Odniesienie:

1. Holde, Kensal E. van i Karen I. Miller. „Hemocyjaniny i ewolucja bezkręgowców”. Journal of Biological Chemistry, 11 maja 2001, dostępny tutaj.
2. „Hemoglobina”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 grudnia 2019, dostępna tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Hemocyanin2” autor: Cuff ME, Miller KI, van Holde KE, Hendrickson WA (domena publiczna) przez Commons Wikimedia

2. „1904 Hemoglobina” autor: OpenStax College - Anatomy & Physiology, strona internetowa Connexions, 19 czerwca 2013 r. (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia