Peamine erinevus - hapnikuga varustatud hapnikuvaene hemoglobiin
Hemoglobiin on punastes verelibledes leiduv valk, mis kannab hapnikku kopsudest kehakudedesse ja -organitesse ning süsinikdioksiidi kehakudedest ja -organitest kopsudesse. Hemoglobiinil on kaks seisundit: hapnikuga ja hapnikuga hemoglobiin. Peamine erinevus hapnikuga rikastatud ja hapnikuvaene hemoglobiini vahel on see, et hapnikuga küllastatud hemoglobiin on nelja hapnikumolekuliga seotud hemoglobiini olek, samas kui hapnikuvaene hemoglobiin on hapniku hemoglobiini seondumata olek. Hapniku sisaldusega hemoglobiin on erepunast, hapnikuvaene hemoglobiin tumepunast.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on hemoglobiin
3. Mis on hapnikuga hemoglobiin
4. Mis on hapnikuvaene hemoglobiin
4. Kõrvuti võrdlus - hapniku- ja hapnikuvaene hemoglobiin
5. Kokkuvõte
Mis on hemoglobiin?
Hemoglobiin (Hb) on punastes verelibledes sisalduv keeruline valgu molekul, mis annab punase vereliblede tüüpilise kuju (ümmargune kitsa keskega). Hb võtmerollideks on hapniku transportimine kopsudest kehakudedesse, selle vahetamine süsinikdioksiidiga ja süsinikdioksiidi viimine kehakudedest kopsu ja hapnikuga tagasi vahetamine. Hemoglobiini molekul sisaldab nelja polüpeptiidahelat (valgu alaühikud) ja nelja heemirühma, nagu on näidatud joonisel 01. Neli polüpeptiidahelat tähistavad kahte alfa-globuliini ja kahte beeta-globuliini ahelat. Heem on hemoglobiini molekulis oluline porfüriiniühend, mille sisse on kinnitatud tsentraalne rauaatom. Hemoglobiini molekuli iga polüpeptiidahel sisaldab hemirühma ja raua aatomit. Rauaatom on eluliselt vajalik hapniku ja süsinikdioksiidi transportimiseks veres ning see on punaste vereliblede punase värvi peamine panustaja. Hemoglobiini nimetatakse ka metaloproteiiniks tänu raua aatomite liitumisele.
Kudede ja elundite varustamine hapnikuga on eluliselt tähtis ja hädavajalik. Rakud saavad energiat aeroobse hingamise (oksüdatiivse fosforüülimise) kaudu, kasutades elektroni aktseptorina hapnikku. Rakkude optimaalseks ainevahetuseks ja funktsioonideks on vajalik energia tootmine. Hapnikuvarustust hõlbustavad hemoglobiinivalgud. Seetõttu on hemoglobiin tuntud ka kui hapnikku kandev valk veres.
Hemoglobiini madal tase veres, mida nimetatakse aneemiaks. Aneemia seisund võib põhjustada mitmeid haigusi. Madalal hemoglobiinisisaldusel veres on erinevaid põhjuseid. Peamine põhjus on rauapuudus, samas kui liigne dieedipidamine, ebatervislik eluviis, mõned haigused ja vähktõved on selle põhjuseks.
Hemoglobiini molekulil on neli hapniku sidumissaiti, mis on seotud nelja Fe +2 aatomiga. Üks hemoglobiini molekul võib kanda maksimaalselt nelja hapniku molekuli. Seega võib hemoglobiin olla küllastunud või küllastumata hapnikuga. Hapnikuga küllastus on hapniku poolt hõivatud hemoglobiini hapnikku siduvate kohtade protsent. Teisisõnu mõõdab see hapnikuga küllastunud hemoglobiini osa kogu hemoglobiini suhtes. Neid kahte hemoglobiini olekut nimetatakse hapnikuga ja hapnikuta hemoglobiiniks.
Joonis 1: Hemoglobiini struktuur
Mis on hapnikuga varustatud hemoglobiin?
Kui hemoglobiini molekulid on seotud ja küllastunud hapniku molekulidega, on hemoglobiini ja hapniku kombinatsioon tuntud kui hapnikuga varustatud hemoglobiin (oksühemoglobiin). Hapniku sisaldusega hemoglobiin moodustub füsioloogilise hingamise (ventilatsiooni) käigus, kui hapniku molekulid seonduvad punaste vereliblede hemoglobiini hemigruppidega. Hapniku sisaldusega hemoglobiini tootmine toimub peamiselt kopsukapillaarides kopsude alveoolide lähedal, kus toimub gaasiline vahetus (sissehingamine ja väljahingamine). Hapniku seondumise afiinsust hemoglobiiniga mõjutab suuresti pH. Kui pH on kõrge, on hapniku sidumine hemoglobiiniga kõrge, kuid see väheneb, kui pH väheneb. Tavaliselt on kopsudes kõrge pH ja lihastes madal pH. Seega on see pH-tingimuste erinevus kasulik hapniku kinnitamiseks, transportimiseks ja vabastamiseks. Kuna kopsu lähedal on kõrge seondumisafiinsus, seondub hapnik hemoglobiiniga ja moodustab oksühemoglobiini. Kui oksühemoglobiin jõuab madala pH tõttu lihasesse, lahustub see ja vabastab rakkudesse hapnikku. Inimeste normaalseks hapnikutasemeks veres peetakse vahemikku 95–100%. Hapnikuga veri on nähtav erepunase (karmiinpunase) värviga. Kui hemoglobiin on hapnikuga vormis, on see tuntud ka kui hemoglobiini R-seisund (lõdvestunud olek). Kui hemoglobiin on hapnikuga vormis, on see tuntud ka kui hemoglobiini R-seisund (lõdvestunud olek). Kui hemoglobiin on hapnikuga vormis, on see tuntud ka kui hemoglobiini R-seisund (lõdvestunud olek).
Joonis 2: Hapniku sisaldusega hemoglobiin
Mis on hapnikuvaene hemoglobiin?
Deoksüdeeritud hemoglobiin on hemoglobiini vorm, mis ei ole hapnikuga seotud. Deoksüdeeritud hemoglobiinil puudub hapnik. Seetõttu nimetatakse seda seisundit hemoglobiini T-olekuks (pingeseisund). Deoksüdeeritud hemoglobiini võib täheldada siis, kui hapnikuga rikastatud hemoglobiin vabastab hapnikku ja see vahetatakse süsinikdioksiidiga lihasrakkude plasmamembraani lähedal, kus on madal pH keskkond. Kui hemoglobiinil on madal afiinsus hapniku sidumise suhtes, siis see toimetab hapnikku ja muundub hapnikuvabaks hemoglobiiniks.
Joonis 3: Hapniku- ja hapnikuvaba verevool läbi keha
Mis vahe on hapnikuga ja hapnikuga hemoglobiinil?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Hapniku- ja hapnikuvaene hemoglobiin |
|
| Hapniku sisaldusega hemoglobiin on kombinatsioon hemoglobiinist pluss hapnik. | Hemoglobiini seondumata vorm hapnikuga on hapnikuvaene hemoglobiin. |
| Hapniku molekuli olek | |
| Hapniku molekulid on seotud hemoglobiini molekuliga. | Hapniku molekulid ei ole seotud hemoglobiini molekuliga. |
| Värv | |
| Hapniku sisaldusega hemoglobiin on erepunase värvusega. | Deoksüdeeritud hemoglobiin on tumepunast värvi. |
| Hemoglobiini seisund | |
| Seda tuntakse kui hemoglobiini R-olekut. | Seda tuntakse kui hemoglobiini T (pingelist) olekut. |
| Moodustumine | |
| Hapniku sisaldusega hemoglobiin tekib siis, kui hapniku molekulid seonduvad füsioloogilise hingamise ajal punaverelibledes sisalduvate hemoglobiini hemirühmadega. | Deoksüdeeritud hemoglobiin moodustub hapniku vabastamisel hapnikuga hemoglobiinist ja vahetatakse süsinikdioksiidiga lihasrakkude plasmamembraani lähedal. |
Kokkuvõte - hapniku- ja hapnikuvaene hemoglobiin
Hemoglobiin on punastes verelibledes leiduv elutähtis valk, mis on võimeline kandma hapnikku kopsust kehakudedesse ja viima süsinikdioksiidi kehakudedest kopsu. Hapniku sidumise tõttu on hemoglobiini kaks seisundit. Need on hapnikuga hemoglobiin ja hapnikuvaene hemoglobiin. Hapniku sisaldusega hemoglobiin tekib siis, kui hapnikumolekulid kinnituvad Fe aatomitele. Deoksüdeeritud hemoglobiin tekib hapniku molekulide vabastamisel hemoglobiini molekulist. See on peamine erinevus hapnikuga ja hapnikuta hemoglobiini vahel. Hapniku kinnitumist ja vabanemist mõjutavad peamiselt pH ja hapniku osaline rõhk.
