Rozdíl mezi kyslíkem a deoxygenovaným hemoglobinem

Klíčový rozdíl - Oxygenated vs Deoxygenated Hemoglobin
 

Hemoglobin je bílkovina nalezená v červených krvinkách, které přenášejí kyslík z plic do tělesných tkání a orgánů a oxid uhličitý z tělních tkání a orgánů do plic. Existují dva stavy hemoglobinu: okysličený a deoxygenovaný hemoglobin. Klíčovým rozdílem mezi okysličeným a deoxygenovaným hemoglobinem je to okysličený hemoglobin je stav hemoglobinu vázaného se čtyřmi molekulami kyslíku, zatímco deoxygenovaný hemoglobin je nenavázaný stav hemoglobinu s kyslíkem. Oxygenovaný hemoglobin je jasně červené barvy, zatímco deoxygenovaný hemoglobin tmavě červené barvy.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Hemoglobin
3. Co je kyslíkový hemoglobin
4. Co je to deoxygenovaný hemoglobin
4. Porovnání vedle sebe - Oxygenated vs Deoxygenated Hemoglobin
5. Shrnutí

Co je Hemoglobin?

Hemoglobin (Hb) je komplexní proteinová molekula přítomná v červených krvinkách, která dává typickým tvarům červené krvinky (kulaté s úzkým středem). Klíčové role Hb zahrnují transport kyslíku z plic do tělních tkání, jeho výměnu za oxid uhličitý a převádění oxidu uhličitého z tělních tkání do plic a výměnu zpět s kyslíkem. Hemoglobinová molekula obsahuje čtyři polypeptidové řetězce (proteinové podjednotky) a čtyři skupiny hem, jak je znázorněno na obrázku 01. Čtyři polypeptidové řetězce představují dva alfa globulinové řetězce a dva beta globulinové řetězce. Heme je důležitá porfyrinová sloučenina v hemoglobinové molekule, která má uvnitř zabudovaný centrální atom železa. Každý polypeptidový řetězec hemoglobinové molekuly obsahuje hemovou skupinu a atom železa. Atom železa je životně důležitý pro transport kyslíku a oxidu uhličitého v krvi a je hlavním přispěvatelem červené barvy červených krvinek. Hemoglobin se také nazývá mettaloprotein díky začlenění atomů železa.

Dodávka kyslíku do tkání a orgánů je zásadní a nezbytná. Buňky získávají energii prostřednictvím aerobního dýchání (oxidační fosforylace) za použití kyslíku jako elektronového akceptoru. Výroba energie je nutná pro optimální metabolismus a funkce buněk. Zásobování kyslíkem je usnadněno hemoglobinovými proteiny. Proto je hemoglobin také známý jako kyslík nesoucí protein v krvi.

Nízká hladina hemoglobinu v krvi se nazývala anémie. Anémie může způsobit několik onemocnění. Existují různé důvody nízkých koncentrací hemoglobinu v krvi. Nedostatek železa je hlavním důvodem, zatímco přílišná strava, nezdravý životní styl, některé nemoci a rakoviny jsou také příčinou stejného.

Hemoglobinová molekula má čtyři vazebná místa pro kyslík spojená se čtyřmi Fe⁺² atomy. Jedna molekula hemoglobinu může nést maximálně čtyři molekuly kyslíku. Proto může být hemoglobin nasycený nebo nenasycený kyslíkem. Saturace kyslíkem je procento kyslíkových vazebných míst hemoglobinu obsazeného kyslíkem. Jinými slovy, měří podíl kyslíkem nasyceného hemoglobinu vzhledem k celkovému hemoglobinu. Tyto dva stavy hemoglobinu jsou známé jako okysličený a deoxygenovaný hemoglobin.

Obrázek 1: Struktura hemoglobinu

Co je to Oxygenated Hemoglobin?

Když jsou molekuly hemoglobinu vázány a nasyceny kyslíkovými molekulami, je kombinace hemoglobinu s kyslíkem známá jako okysličený hemoglobin (oxyhemoglobin). Oxygenovaný hemoglobin se tvoří během fyziologického dýchání (ventilace), kdy se molekuly kyslíku váží na hemové skupiny hemoglobinu v červených krvinkách. K produkci kyslíku v hemoglobinu dochází hlavně v plicních kapilárách poblíž alveolů plic, kde dochází k plynné výměně (inhalace a výdech). Afinita vazby kyslíku na hemoglobin je vysoce ovlivněna pH. Když je pH vysoké, existuje vysoká afinita vazebného kyslíku k hemoglobinu, ale klesá se snižováním pH. Normálně je v plicích vysoké pH a ve svalech nízké pH. Tento rozdíl v podmínkách pH je tedy užitečný pro připojení, transport a uvolňování kyslíku. Protože v plicích je vysoká vazebná afinita, kyslík se váže na hemoglobin a vytváří oxyhemoglobin. Když oxyhemoglobin dosáhne svalu kvůli nízkému pH, rozpouští se a uvolňuje kyslík do buněk. Normální hladina kyslíku v krvi lidí se považuje za rozmezí 95 - 100%. Kyslíková krev je viditelná v jasně červené (karmínově červené) barvě. Když je hemoglobin v okysličené formě, je také znám jako R stav (uvolněný stav) hemoglobinu.

Obrázek 2: Oxygenovaný hemoglobin

Co je to deoxygenovaný hemoglobin?

Deoxygenovaný hemoglobin je forma hemoglobinu, která není vázána na kyslík. Deoxygenovaný hemoglobin postrádá kyslík. Proto se tento stav nazýval T stav (napjatý stav) hemoglobinu. Deoxygenovaný hemoglobin lze pozorovat, když okysličený hemoglobin uvolňuje kyslík a je vyměňován za oxid uhličitý poblíž plazmatické membrány svalových buněk, kde je prostředí s nízkým pH. Když má hemoglobin nízkou afinitu k vazbě na kyslík, dodává kyslík a přeměňuje se na deoxygenovaný hemoglobin.

Obrázek 3: Kyslík a deoxygenovaný průtok krve tělem

Jaký je rozdíl mezi kyslíkem a deoxygenovaným hemoglobinem??

Oxygenated vs Deoxygenated Hemoglobin
Oxygenovaný hemoglobin je kombinací hemoglobinu plus kyslíku.	Nenavázaná forma hemoglobinu s kyslíkem je známá jako deoxygenovaný hemoglobin.
Stav kyslíkové molekuly
Kyslíkové molekuly jsou vázány na molekulu hemoglobinu.	Kyslíkové molekuly nejsou vázány na molekulu hemoglobinu.
Barva
Oxygenovaný hemoglobin má jasně červenou barvu.	Deoxygenovaný hemoglobin má tmavě červenou barvu.
Stav hemoglobinu
Toto je známé jako R stav hemoglobinu.	Toto je známé jako T (napjatý) stav hemoglobinu.
Formace
Oxygenovaný hemoglobin se vytváří, když se molekuly kyslíku váží s hemovými skupinami hemoglobinu v červených krvinkách během fyziologického dýchání.	Deoxygenovaný hemoglobin se vytváří, když je kyslík uvolňován z okysličeného hemoglobinu a je vyměňován za oxid uhličitý poblíž plazmatické membrány svalových buněk.

Souhrn - Oxygenated and Deoxygenated Hemoglobin

Hemoglobin je životně důležitý protein, který se nachází v červených krvinkách a který je schopen přenášet kyslík z plic do tělních tkání a přenášet oxid uhličitý z tělních tkání do plic. Existují dva stavy hemoglobinu v důsledku vazby kyslíku. Jsou to okysličený hemoglobin a deoxygenovaný hemoglobin. Oxygenovaný hemoglobin se vytváří, když se molekuly kyslíku připojují k atomům Fe. Deoxygenovaný hemoglobin se tvoří, když se z molekuly hemoglobinu uvolní kyslík. To je klíčový rozdíl mezi okysličeným a deoxygenovaným hemoglobinem. Připojení a uvolňování kyslíku je ovlivněno hlavně pH a parciálním tlakem kyslíku.

Odkaz:
1. Thomas, Caroline a Andrew B. Lumb. "Fyziologie hemoglobinu." Fyziologie hemoglobinu BJA Vzdělávání Oxford Academic. Oxford University Press, 15. května 2012. Web. 20. února 2017.
2. Marengo-Rowe, Alain J. „Vztahy strukturních funkcí lidských hemoglobinů.“ Sborník (Baylor University. Medical Center). Baylor Health Care System, červenec 2006. Web. 20. února 2017

Obrázek se svolením:
1. „Hemoglobin 1904“ od OpenStax College - web Anatomy & Physiology, Connexions. (CC BY 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Obrázek 39 04 01“ od CNX OpenStax - (CC BY 4.0) přes Commons Wikimedia
3. 2101 Průtok krve srdcem ”OpenStax College - web Anatomy & Physiology, Connexions. (CC BY 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia