Różnica między hemoglobiną dotlenioną a odtlenioną

Kluczowa różnica - hemoglobina tlenowa vs odtleniona
 

Hemoglobina jest białkiem występującym w czerwonych krwinkach, które przenoszą tlen z płuc do tkanek i narządów oraz dwutlenek węgla z tkanek i narządów do płuc. Istnieją dwa stany hemoglobiny: hemoglobina natleniona i odtleniona. Kluczowa różnica między hemoglobiną natlenioną i odtlenioną jest taka natleniona hemoglobina to stan hemoglobiny związanej z czterema cząsteczkami tlenu, podczas gdy hemoglobina odtleniona to niezwiązany stan hemoglobiny z tlenem. Dotleniona hemoglobina ma jaskrawoczerwony kolor, a odtleniona hemoglobina ciemnoczerwony.

ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest hemoglobina
3. Co to jest hemoglobina dotleniona
4. Co to jest odtleniona hemoglobina
4. Porównanie obok siebie - Dotleniona hemoglobina odtleniona
5. Podsumowanie

Co to jest hemoglobina?

Hemoglobina (Hb) jest złożoną cząsteczką białka obecną w czerwonych krwinkach, która nadaje typowy kształt czerwonym krwinkom (okrągłe z wąskim środkiem). Kluczowe role Hb obejmują transport tlenu z płuc do tkanek ciała, wymianę go z dwutlenkiem węgla i przenoszenie dwutlenku węgla z tkanek ciała do płuc i wymianę z powrotem z tlenem. Cząsteczka hemoglobiny zawiera cztery łańcuchy polipeptydowe (podjednostki białkowe) i cztery grupy hemowe, jak pokazano na rycinie 01. Cztery łańcuchy polipeptydowe reprezentują dwa łańcuchy alfa globuliny i dwa łańcuchy beta globuliny. Hem jest ważnym związkiem porfirynowym w cząsteczce hemoglobiny, która ma wbudowany centralny atom żelaza. Każdy łańcuch polipeptydowy cząsteczki hemoglobiny zawiera grupę hemową i atom żelaza. Atom żelaza jest niezbędny do transportu tlenu i dwutlenku węgla we krwi i jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do czerwonego koloru czerwonych krwinek. Hemoglobina jest również nazywana jako mettaloproteina ze względu na włączenie atomów żelaza.

Dopływ tlenu do tkanek i narządów jest niezbędny i niezbędny. Komórki uzyskują energię poprzez oddychanie tlenowe (fosforylacja oksydacyjna) z wykorzystaniem tlenu jako akceptora elektronów. Produkcja energii jest wymagana dla optymalnego metabolizmu i funkcji komórek. Zaopatrzenie w tlen ułatwia białko hemoglobiny. Dlatego hemoglobina jest również znana jako białko przenoszące tlen we krwi.

Niski poziom hemoglobiny we krwi zwany niedokrwistością. Niedokrwistość może powodować wiele chorób. Istnieją różne przyczyny niskiego stężenia hemoglobiny we krwi. Niedobór żelaza jest głównym powodem, podczas gdy nadmierna dieta, niezdrowy tryb życia, niektóre choroby i nowotwory są również przyczyną tego samego.

Cząsteczka hemoglobiny ma cztery miejsca wiązania tlenu związane z czterema Fe⁺²⁾ atomy Jedna cząsteczka hemoglobiny może przenosić maksymalnie cztery cząsteczki tlenu. Stąd hemoglobina może być nasycona lub nienasycona tlenem. Nasycenie tlenem jest procentem miejsc wiązania tlenu przez hemoglobinę zajmowaną przez tlen. Innymi słowy, mierzy udział hemoglobiny nasyconej tlenem w stosunku do całkowitej hemoglobiny. Te dwa stany hemoglobiny są znane jako hemoglobina natleniona i odtleniona.

Rycina 1: Struktura hemoglobiny

Co to jest hemoglobina tlenowa?

Gdy cząsteczki hemoglobiny są związane i nasycone cząsteczkami tlenu, połączenie hemoglobiny z tlenem jest znane jako hemoglobina natleniona (oksyhemoglobina). Dotleniona hemoglobina powstaje podczas oddychania fizjologicznego (wentylacja), kiedy cząsteczki tlenu wiążą się z grupami hemowymi hemoglobiny w czerwonych krwinkach. Produkcja hemoglobiny dotlenionej zachodzi głównie w naczyniach włosowatych płuc w pobliżu pęcherzyków płucnych, w których zachodzi wymiana gazowa (wdychanie i wydychanie). Na powinowactwo wiązania tlenu z hemoglobiną ma duży wpływ pH. Gdy pH jest wysokie, istnieje duże powinowactwo wiązania tlenu do hemoglobiny, ale spada wraz ze spadkiem pH. Zazwyczaj wysokie pH w płucach i niskie pH w mięśniach. Tak więc ta różnica w warunkach pH jest przydatna do przyłączania, transportu i uwalniania tlenu. Ponieważ w pobliżu płuc występuje wysokie powinowactwo wiązania, tlen wiąże się z hemoglobiną i wytwarza oksyhemoglobinę. Kiedy oksyhemoglobina dociera do mięśnia z powodu niskiego pH, rozpuszcza się i uwalnia tlen do komórek. Uważa się, że normalny poziom tlenu we krwi ludzi wynosi 95–100%. Dotleniona krew jest widoczna w jasnoczerwonym kolorze (szkarłatno-czerwonym). Kiedy hemoglobina jest w formie natlenionej, jest również znana jako stan R (stan zrelaksowany) hemoglobiny.

Ryc. 2: Dotleniona hemoglobina

Co to jest odtleniona hemoglobina?

Odtleniona hemoglobina jest formą hemoglobiny, która nie jest związana z tlenem. Odtlenionej hemoglobinie brakuje tlenu. Stąd ten stan nazywa się Stan T (stan napięty) hemoglobiny. Odtlenioną hemoglobinę można zaobserwować, gdy natleniona hemoglobina uwalnia tlen i jest wymieniana z dwutlenkiem węgla w pobliżu błony plazmatycznej komórek mięśniowych, gdzie występuje środowisko o niskim pH. Kiedy hemoglobina ma niskie powinowactwo do wiązania tlenu, dostarcza tlen i przekształca się w hemoglobinę odtlenioną.

Rycina 3: Dotleniony i odtleniony przepływ krwi przez ciało

Jaka jest różnica między hemoglobiną natlenioną a odtlenioną?

Hemoglobina natleniona vs odtleniona
Dotleniona hemoglobina to połączenie hemoglobiny z tlenem.	Niezwiązana forma hemoglobiny z tlenem jest znana jako hemoglobina odtleniona.
Stan cząsteczki tlenu
Cząsteczki tlenu są związane z cząsteczką hemoglobiny.	Cząsteczki tlenu nie są związane z cząsteczką hemoglobiny.
Kolor
Dotleniona hemoglobina ma jasny czerwony kolor.	Odtleniona hemoglobina ma ciemnoczerwony kolor.
Stan hemoglobiny
Jest to znane jako Stan hemoglobiny.	Jest to znane jako T (napięty) stan hemoglobiny.
Tworzenie
Dotleniona hemoglobina powstaje, gdy cząsteczki tlenu wiążą się z grupami hemowymi hemoglobiny w czerwonych krwinkach podczas oddychania fizjologicznego.	Odtleniona hemoglobina powstaje, gdy tlen jest uwalniany z natlenionej hemoglobiny i jest wymieniany z dwutlenkiem węgla w pobliżu błony komórkowej komórek mięśniowych.

Podsumowanie - Dotleniona i odtleniona hemoglobina

Hemoglobina jest niezbędnym białkiem występującym w czerwonych krwinkach, które jest w stanie przenosić tlen z płuc do tkanek ciała i przenosić dwutlenek węgla z tkanek do płuc. Istnieją dwa stany hemoglobiny z powodu wiązania tlenu. Są to hemoglobina natleniona i hemoglobina odtleniona. Dotleniona hemoglobina powstaje, gdy cząsteczki tlenu przyłączone są do atomów Fe. Odtleniona hemoglobina powstaje, gdy cząsteczki tlenu są uwalniane z cząsteczki hemoglobiny. Jest to kluczowa różnica między natlenioną i odtlenioną hemoglobiną. Na przyłączanie i uwalnianie tlenu ma wpływ głównie pH i ciśnienie parcjalne tlenu.

Odniesienie:
1. Thomas, Caroline i Andrew B. Lumb. „Fizjologia hemoglobiny”. Fizjologia hemoglobiny | Edukacja BJA | Oxford Academic. Oxford University Press, 15 maja 2012 r. Internet. 20 lutego 2017 r.
2. Marengo-Rowe, Alain J. „Relacje struktura-funkcja ludzkich hemoglobin”. Postępowanie (Baylor University. Centrum medyczne). Baylor Health Care System, lipiec 2006. Internet. 20 lutego 2017 r

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „1904 Hemoglobina” Przez OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions strona internetowa. (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Rysunek 39 04 01” CNX OpenStax - (CC BY 4.0) przez Commons Wikimedia
3. 2101 Przepływ krwi przez serce ”OpenStax College - Anatomia i fizjologia, strona internetowa Connexions. (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia