Разлика между кислороден и дезоксигениран хемоглобин

Ключова разлика - Кислороден срещу дезоксигениран хемоглобин
 

Хемоглобинът е протеин, намиращ се в червените кръвни клетки, които пренасят кислород от белите дробове до телесните тъкани и органи и въглероден диоксид от телесни тъкани и органи до белите дробове. Има две състояния на хемоглобина: оксигениран и дезоксигениран хемоглобин. Ключовата разлика между оксигенирания и дезоксигенирания хемоглобин е тази оксигениран хемоглобин е състоянието на хемоглобина, свързан с четири молекули кислород, докато дезоксигенираният хемоглобин е несвързаното състояние на хемоглобина с кислорода. Кислородният хемоглобин е яркочервен на цвят, докато дезоксигенираният хемоглобин е тъмночервен на цвят.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е хемоглобин
3. Какво е кислороден хемоглобин
4. Какво е деоксигениран хемоглобин
4. Паралелно сравнение - Кислороден срещу дезоксигениран хемоглобин
5. Резюме

Какво е хемоглобин?

Хемоглобинът (Hb) е сложна протеинова молекула, присъстваща в червените кръвни клетки, която придава типичната форма на червените кръвни клетки (кръгла с тесен център). Ключовите роли на Hb включват транспортиране на кислород от белите дробове до телесните тъкани, обменът му с въглероден диоксид и приемане на въглероден диоксид от телесните тъкани до белия дроб и обмен обратно с кислорода. Молекулата на хемоглобина съдържа четири полипептидни вериги (протеинови субединици) и четири хем групи, както е показано на фигура 01. Четири полипептидни вериги представляват две алфа глобулинови вериги и две бета глобулинови вериги. Heme е важно порфириново съединение в молекулата на хемоглобина, която има вграден централен железен атом. Всяка полипептидна верига на молекулата на хемоглобина съдържа хема група и железен атом. Железният атом е жизненоважен за транспортирането на кислород и въглероден диоксид в кръвта и той е основният приносител на червения цвят на червените кръвни клетки. Хемоглобинът се нарича още като mettaloprotein поради вграждането на железни атоми.

Доставката на кислород в тъканите и органите е жизненоважна и съществена. Клетките получават енергия чрез аеробно дишане (окислително фосфорилиране), използвайки кислород като акцептор на електрон. Производството на енергия е необходимо за оптимален клетъчен метаболизъм и функции. Подаването на кислород се улеснява от протеините на хемоглобина. Следователно хемоглобинът е известен още като протеин, пренасящ кислород в кръвта.

Ниското ниво на хемоглобин в кръвта, наречено анемия. Състоянието на анемия може да причини няколко заболявания. Има различни причини за ниски концентрации на хемоглобин в кръвта. Недостигът на желязо е основната причина, докато прекомерната диета, нездравословният начин на живот, някои заболявания и ракови заболявания също са причина за същото.

Молекулата на хемоглобина има четири места за свързване на кислород, свързани с четири Fe⁺² атома. Една молекула хемоглобин може да носи максимум четири молекули кислород. Следователно хемоглобинът може да бъде наситен или ненаситен с кислород. Наситеността с кислород е процентът на свързващите с кислород места на хемоглобина, заети от кислорода. С други думи, той измерва фракцията на наситен с кислород хемоглобин спрямо общия хемоглобин. Тези две състояния на хемоглобина са известни като оксигениран и дезоксигениран хемоглобин.

Фигура 1: Структура на хемоглобина

Какво е кислороден хемоглобин?

Когато молекулите на хемоглобина са свързани и наситени с кислородни молекули, комбинацията на хемоглобин с кислород е известна като кислороден хемоглобин (оксихемоглобина). Кислородният хемоглобин се образува по време на физиологичното дишане (вентилация), когато кислородните молекули се свързват с хема групи на хемоглобина в червените кръвни клетки. Производството на кислороден хемоглобин се случва главно в белодробните капиляри близо до алвеолите на белите дробове, където се осъществява обмяната на газове (вдишване и издишване). Афинитетът на свързване на кислорода към хемоглобина е силно повлиян от pH. Когато pH е високо, има висок афинитет на свързващ кислород към хемоглобина, но той намалява, тъй като рН намалява. Обикновено има високо pH в белите дробове и ниско pH в мускулите. По този начин тази разлика в условията на pH е полезна за закрепване, транспортиране и освобождаване на кислород. Тъй като има голям афинитет на свързване в близост до белия дроб, кислородът се свързва с хемоглобин и прави оксихемоглобин. Когато оксихемоглобинът достигне мускула поради ниското pH, той се разтваря и отделя кислород към клетките. Нормалното ниво на кислород в кръвта на хората се счита за в рамките на 95 - 100%. Кислородната кръв се вижда в яркочервен (пурпурно червен) цвят. Когато хемоглобинът е в оксигенирана форма, той е известен също като R състояние (отпуснато състояние) на хемоглобина.

Фигура 2: Кислороден хемоглобин

Какво е деоксигениран хемоглобин?

Деоксигенираният хемоглобин е формата на хемоглобин, който не е свързан с кислорода. Дезоксигенираният хемоглобин липсва кислород. Следователно тази държава призова Т състояние (напрегнато състояние) на хемоглобина. Деоксигенираният хемоглобин може да се наблюдава, когато окисленият хемоглобин освобождава кислород и той се обменя с въглероден диоксид близо до плазмената мембрана на мускулните клетки, където има среда с ниско pH. Когато хемоглобинът има нисък афинитет към свързването на кислорода, той доставя кислород и се превръща в дезоксигениран хемоглобин.

Фигура 3: Окислена и дезоксигенирана кръв преминава през тялото

Каква е разликата между кислороден и дезоксигениран хемоглобин?

Кислород срещу дезоксигениран хемоглобин
Кислородният хемоглобин е комбинацията от хемоглобин плюс кислород.	Несвързаната форма на хемоглобин с кислород е известна като дезоксигениран хемоглобин.
Състояние на молекулата на кислорода
Кислородните молекули са свързани с молекулата на хемоглобина.	Кислородните молекули не са свързани с молекулата на хемоглобина.
цвят
Кислородният хемоглобин е яркочервен на цвят.	Дезоксигенираният хемоглобин е с тъмночервен цвят.
Състояние на хемоглобина
Това е известно като R състояние на хемоглобин.	Това е известно като Т (напрегнато) състояние на хемоглобина.
образуване
Кислородният хемоглобин се образува, когато молекулите на кислорода се свързват с хема групи на хемоглобина в червените кръвни клетки по време на физиологичното дишане.	Деоксигенираният хемоглобин се образува, когато се отделя кислород от оксигениран хемоглобин и се обменя с въглероден диоксид близо до плазмената мембрана на мускулните клетки.

Обобщение - Кислороден и дезоксигениран хемоглобин

Хемоглобинът е жизненоважен протеин, намиращ се в червените кръвни клетки, който е способен да пренася кислород от белия дроб до тъканите на тялото и да пренася въглероден диоксид от тъканите на тялото в белия дроб. Има две състояния на хемоглобина поради свързването на кислорода. Това са оксигениран хемоглобин и дезоксигениран хемоглобин. Кислородният хемоглобин се образува, когато кислородните молекули се прикрепят към Fe атомите. Деоксигенираният хемоглобин се образува, когато кислородните молекули се освободят от молекулата на хемоглобина. Това е ключовата разлика между оксигенирания и дезоксигенирания хемоглобин. Завързването и освобождаването на кислород се влияе главно от рН и парциалното налягане на кислорода.

справка:
1. Томас, Каролайн и Андрю Б. Лъмб. „Физиология на хемоглобина.“ Физиология на хемоглобина | BJA Образование | Оксфорд Академик. Oxford University Press, 15 май 2012. Web. 20 февруари 2017г.
2. Marengo-Rowe, Alain J. „Структурно-функционални отношения на човешки хемоглобини.“ Proceedings (University of Baylor. Medical Center). Система за здравеопазване на Baylor, юли 2006 г. 20 февруари 2017г

С любезност на изображенията:
1. „Хемоглобин 1904 г.“ от OpenStax College - анатомия и физиология, уеб сайт на Connexions. (CC BY 3.0) през Wikimedia на Commons
2. „Фигура 39 04 01” от CNX OpenStax - (CC BY 4.0) през Wikimedia на Commons
3. 2101 Кръвен поток през сърцето ”от OpenStax College - анатомия и физиология, уебсайт Connexions. (CC BY 3.0) през Wikimedia на Commons