inson gemoglobini. Gemoglobin tuzilishining xususiyatlari. gemoglobin shakllari. gemoglobinning xususiyatlari. Gemoglobin hosil bo'lish bosqichlari Globin tuzilishi

Inson qonida gemoglobinning normal miqdori hisobga olinadi: erkaklar uchun - 130 -160 g / l (pastki chegara - 120, yuqori chegara - 180 g / l), ayollar uchun - 120 -150 g / l; bolalarda gemoglobinning normal darajasi yoshga bog'liq va sezilarli tebranishlarga duchor bo'ladi. Shunday qilib, tug'ilgandan 1-3 kun o'tgach, bolalarda gemoglobinning normal darajasi maksimal bo'lib, 145-225 g / l ni tashkil qiladi va 3-6 oyga kelib u minimal darajaga 95-135 g / l gacha kamayadi, keyin 1 dan yildan 18 yoshgacha qondagi gemoglobinning normal darajasining bosqichma-bosqich o'sishi.

Homiladorlik davrida ayolning tanasida suyuqlikni ushlab turish va to'plash sodir bo'ladi, bu gemodilyutsiyaning sababi - qonning fiziologik suyultirilishi. Natijada gemoglobin darajasi biroz pasayadi (homiladorlik davrida gemoglobin darajasi odatda 110-155 g / l ni tashkil qiladi). Bundan tashqari, bolaning intrauterin o'sishi bilan bog'liq holda, temir va foliy kislotasi zahiralarining tez iste'moli mavjud. Agar homiladorlikdan oldin ayolda ushbu moddalarning etishmasligi bo'lsa, gemoglobinning pasayishi bilan bog'liq muammolar homiladorlikning boshida paydo bo'lishi mumkin.

Gemoglobinning asosiy vazifasi kislorodni tashishdir. Odamlarda, o'pkaning kapillyarlarida, ortiqcha kislorod sharoitida, ikkinchisi gemoglobin bilan birlashadi. Qon oqimi bilan, kislorod bilan bog'langan gemoglobin molekulalarini o'z ichiga olgan eritrotsitlar kislorod kam bo'lgan organlar va to'qimalarga etkaziladi; bu erda oksidlanish jarayonlarining paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan kislorod gemoglobin bilan bog'lanishdan chiqariladi. Bundan tashqari, gemoglobin to'qimalarda oz miqdorda karbonat angidridni (CO 2 ) bog'lab, o'pkada chiqarishga qodir.

Fiziologiya

Gemoglobin bezgak plazmodiyasi oziqlanadigan asosiy oqsillardan biri - bezgakning qo'zg'atuvchisi bo'lib, dunyoning bezgak-endemik hududlarida gemoglobin tuzilishidagi irsiy anomaliyalar juda keng tarqalgan bo'lib, bezgak plazmodiyalarining bu bilan oziqlanishi qiyinlashadi. oqsil va eritrotsitlarga kirib boradi. Xususan, evolyutsion va adaptiv ahamiyatga ega bo'lgan bunday mutatsiyalarga o'roqsimon hujayrali anemiyaga olib keladigan gemoglobin anomaliyasi kiradi. Ammo, afsuski, bu anomaliyalar (shuningdek, gemoglobin strukturasidagi aniq moslashuvchan qiymatga ega bo'lmagan anomaliyalar) gemoglobinning kislorodni tashish funktsiyasining buzilishi, eritrotsitlarning yo'q qilinishiga chidamliligining pasayishi, anemiya bilan birga keladi. va boshqa salbiy oqibatlar. Gemoglobin tuzilishidagi anomaliyalarga gemoglobinopatiyalar deyiladi.

Gemoglobin eritrotsitlardan uning katta qismi qon plazmasiga kirganda juda zaharli hisoblanadi (bu massiv tomir ichidagi gemoliz, gemorragik shok, gemolitik anemiya, mos kelmaydigan qon quyish va boshqa patologik sharoitlarda yuzaga keladi). Eritrositlardan tashqarida, qon plazmasida erkin holatda bo'lgan gemoglobinning toksikligi to'qimalarning gipoksiyasi - to'qimalarni kislorod bilan ta'minlashning yomonlashishi, gemoglobinni yo'q qiladigan mahsulotlar - temir, bilirubin, porfirinlar bilan tananing ortiqcha yuklanishi bilan namoyon bo'ladi. sariqlik yoki o'tkir porfiriya rivojlanishi bilan, buyrak kanalchalarini gemoglobinning katta molekulalari bilan blokirovka qilish, buyrak kanalchalarining nekrozi va o'tkir buyrak etishmovchiligi rivojlanishi bilan.

Qon kasalliklarida gemoglobin

Gemoglobin etishmovchiligi, birinchidan, gemoglobinning o'zi molekulalari sonining kamayishi (qarang anemiya), ikkinchidan, har bir molekulaning kislorodning bir xil qisman bosimida kislorodni bog'lash qobiliyatining pasayishi tufayli yuzaga kelishi mumkin.

Past gemoglobinning boshqa sabablari har xil: qon yo'qotish, ozuqaviy etishmovchilik, suyak iligi kasalligi, kimyoterapiya, buyrak etishmovchiligi, atipik gemoglobin.

Qonda gemoglobinning ko'payishi qizil qon hujayralari soni yoki hajmining oshishi bilan bog'liq bo'lib, bu haqiqiy politsitemiya bilan ham kuzatiladi. Bu o'sish sabab bo'lishi mumkin: konjenital yurak kasalligi, o'pka fibrozi, juda ko'p eritropoetin.

Shuningdek qarang

  • Gemoglobin y (mutant shakli)
  • Gemoglobin E (embrion)
  • Gemoglobin S (mutant shakli)
  • Gemoglobin F (homila)

Eslatmalar

Adabiyot

  • Mathews, C.K.; K.E. van Holde va KG Ahern (2000) Biokimyo (3-nashr), Addison Wesley Longman, ISBN 0-8053-3066-6.
  • Levitt, M ​​& C Chothia (), "Globulyar oqsillardagi strukturaviy naqshlar", Tabiat . doi 10.1038/261552a0.
B05B
Biologik kimyo Lelevich Vladimir Valeryanovich

Inson gemoglobini

Inson gemoglobini

Gemoglobin murakkab temir o'z ichiga olgan oqsil bo'lib, gemoproteinlar sinfiga kiradi. Ikki muhim funktsiyani bajaradi:

1. kislorodni o'pkadan periferik to'qimalarga o'tkazish;

2. CO 2 va protonlarni periferik to'qimalardan o'pkaga o'tkazishda ishtirok etish.

Gemoglobin hosilalari

Gemoglobin molekulasi turli ligandlar bilan o'zaro ta'sirlanib, gemoglobin hosilalarini hosil qiladi.

1. Dezoksigemoglobin - HHb - kislorod bilan bog'liq emas va temir temir Fe 2+ bilan gem o'z ichiga oladi.

2. Oksigemoglobin - HHbO 2 - to'rtta kislorod molekulasi bilan bog'langan to'liq kislorodli gemoglobin.

3. Karbgemoglobin - HHbCO 2 - CO 2 bilan bog'langan gemoglobin. CO 2 ni to'qimalardan o'pkaga olib tashlash funktsiyasini bajaradi. Murakkab beqaror, o'pka kapillyarlarida oson ajraladi. Shu tarzda 10-15% gacha CO2 chiqariladi.

4. Karboksigemoglobin - HHbCO - uglerod oksidi (II) bilan zaharlanganda hosil bo'ladi. Gemoglobinning CO ga yaqinligi kislorodga qaraganda taxminan 300 baravar yuqori, gemoglobin esa kislorodni bog'lash qobiliyatini yo'qotadi va asfiksiyadan o'lim sodir bo'ladi.

5. Methemoglobin - MetHb - oksidlovchi moddalar (natriy nitrit, nitrobenzol) ta'sirida hosil bo'ladi. Temirni uch valentli Fe 3+ shaklida o'z ichiga oladi va kislorodni tashish qobiliyatini yo'qotadi. Odatda, oz miqdorda methemoglobin hosil bo'ladi - kuniga taxminan 0,5%.

Gemoglobinning ontogenezdagi variantlari

Ontogenez jarayonida gemoglobin fraktsiyalarining miqdori va tarkibi o'zgaradi. Barcha gemoglobinlar turli xil bo'linmalar to'plamidan (?, ?, ?, ?) qurilgan tetramerlar bo'lib, asosan inson tanasi rivojlanishining turli bosqichlarida, embriondan boshlab balog'at yoshiga qadar shakllanadi. Gemoglobinlarning quyidagi fiziologik turlari ajratiladi: ibtidoiy gemoglobin HbP, homila gemoglobin HbF (homila - homila), kattalar gemoglobin HbA, HbA 2, HbA 3 (kattalar - kattalar).

Ibtidoiy gemoglobin urug'lantirilgandan keyin bir necha hafta o'tgach, embrion sarig'i qopida sintezlanadi. Ikki?- va ikkita?-zanjirlardan iborat (2?, 2?). Xomilaning jigari shakllanganidan ikki hafta o'tgach, HbF unda sintezlana boshlaydi, bu HbP ni olti oyga to'liq almashtiradi.

Xomilalik gemoglobin - homilaning tug'ilishidan oldin uning jigari va suyak iligida sintezlanadi. Ikki?- va ikkita?-zanjirlardan iborat (2?, 2?). U kislorodga yuqori darajada yaqinligi bilan ajralib turadi va onaning qon aylanish tizimidan embrionga kislorodni samarali etkazib berishni ta'minlaydi. HbF homila gemoglobinining asosiy turi hisoblanadi. Yangi tug'ilgan chaqaloqning qonida 80% gacha HbF mavjud, ammo hayotning 1-yilining oxiriga kelib, u deyarli HbA bilan almashtiriladi. Voyaga etgan odamning qonida u minimal miqdorda - gemoglobinning umumiy miqdorining 1,5% gacha bo'ladi.

Gemoglobin A kattalardagi asosiy gemoglobindir (umumiy gemoglobinning 96%). U homila rivojlanishining 8-oyligidayoq suyak iligi hujayralarida sintezlana boshlaydi. HbA ikkita?- va ikkita?-zanjirlardan iborat.

Kichik gemoglobinlar:

1. HbA2 - 2? 2?, kattalar qonida, taxminan 2,6% HbA2. U kislorodga yuqori darajada yaqinlik qiladi.

2. HbA3 - 2? 2?, ammo, HbA bilan solishtirganda?-zanjirlarning tuzilishida o'zgarishlar mavjud. Qarish davrida qonda oz miqdorda paydo bo'ladi.

Gemoglobinopatiyalar

Gemoglobinning oqsil qismining barcha strukturaviy anomaliyalari gemoglobinozlar deb ataladi.

Farqlash:

1. gemoglobinopatiyalar;

2. talassemiya.

Gemoglobinopatiyalar - bu genlardagi nuqta mutatsiyalari tufayli normal gemoglobinning har qanday zanjiri tuzilishidagi irsiy o'zgarishlar. 300 ga yaqin HbA variantlari ma'lum, ular a- yoki b-zanjirning birlamchi tuzilishida kichik o'zgarishlarga ega. Ulardan ba'zilari protein funktsiyasi va inson salomatligiga deyarli ta'sir qilmaydi, boshqalari esa HbA ning sezilarli disfunktsiyasiga va turli darajadagi kasalliklarning rivojlanishiga olib keladi.

Anormal gemoglobinlarda o'zgarishlar aminokislotalarga ta'sir qilishi mumkin:

1. oqsil yuzasida joylashgan;

2. faol markazni shakllantirishda ishtirok etgan;

3. aminokislotalar, ularning almashtirilishi molekulaning uch o'lchovli konformatsiyasini buzadi;

4. aminokislotalar, ularning almashtirilishi oqsilning to'rtlamchi tuzilishini va uning tartibga solish xususiyatlarini o'zgartiradi.

Anormal gemoglobinlar HbA dan birlamchi tuzilishi, shakli va zaryadi bilan farq qiladi. Shu bilan birga, kislorodga yaqinlik, eruvchanlik, denaturatsiyaga chidamlilik va boshqalar kabi xususiyatlar o'zgaradi.

Misollar.

1. O‘roqsimon hujayrali anemiya. Gemoglobin S molekulasining b-zanjirlarida 6-o'rindagi (N-uchidan) glutamik kislotaning valin bilan almashtirilishi bilan bog'liq irsiy kasallik.Dezoksigemoglobin S ning eruvchanligi sezilarli darajada kamayadi. Uning molekulalari eritrotsitni deformatsiya qiluvchi tolali cho'kma hosil qilib, unga o'roq (hilol) shaklini beradigan "bir-biriga yopishib" boshlaydi. Bunday eritrotsitlar to'qima kapillyarlaridan yaxshi o'tmaydi, tomirlarni yopishadi va mahalliy gipoksiya hosil qiladi. Ular tezda yo'q qilinadi va gemolitik anemiya paydo bo'ladi. Mutant gen uchun gomozigotli bolalar ko'pincha erta yoshda o'lishadi. Kasallik Janubiy Amerika, Afrika va Janubi-Sharqiy Osiyoda keng tarqalgan.

2. Gemoglobin M - gendagi mutatsiya natijasida b- yoki b-gistidin zanjiri (7 yoki 8-pozitsiyada) tirozin bilan almashtiriladi. Natijada, Fe 2+ Fe 3+ gacha oksidlanadi va kislorodni bog'lashga qodir bo'lmagan methemoglobin hosil bo'ladi. Siyanoz va to'qimalarning gipoksiyasi rivojlanadi.

Talassemiya

Talassemiyalar - bu zanjirlar sintezining buzilishi bilan bog'liq irsiy kasalliklar.

Talassemiyalar?-zanjirlari sintezining susayishi natijasida rivojlanadi. Tug'ilgandan keyin o'zini namoyon qiladi, qonda HbA bilan birga 15% gacha HbA2 va 15-60% HbF paydo bo'ladi. Kasallik giperplaziya va suyak iligining yo'q qilinishi, jigar, taloqning shikastlanishi bilan tavsiflanadi va gemolitik anemiya bilan kechadi.

Talassemiya?-zanjirlarining sintezi buzilganda yuzaga keladi. ?-zanjirlari to'liq bo'lmasa, homilaning intrauterin o'limi sodir bo'ladi, chunki HbF hosil bo'lmaydi, lekin tetramerlar? 4 kislorodga yuqori yaqinlikka ega va transport funktsiyasini bajara olmaydi, bu esa tug'ilishdan ko'p o'tmay to'qimalarning gipoksiyasini rivojlanishiga va o'limga olib keladi.

"Ajoyib biologiya" kitobidan muallif Drozdova I V

Inson fenomeni nima? Keling, eng yuqori bosqichda barcha tirik mavjudotlar million yillik evolyutsiyadan so'ng kelgan ko'p bosqichli axborot tuzilmasi qanday qilib aniq amalga oshishini ko'rib chiqaylik. Biz inson miyasining miya yarim sharlari assimetriyasi haqida, shuningdek,

"Yangi hayot ilmi" kitobidan muallif Sheldreyk Rupert

11.4. Insonning xulq-atvori Yuqori hayvonlar ko'pincha pastki hayvonlarga qaraganda ancha moslashuvchan. Biroq, bu moslashuvchanlik xulq-atvor seriyasining dastlabki bosqichlarida va ayniqsa, oziq-ovqatga bo'lgan ehtiyojdan kelib chiqadigan dastlabki bosqichda cheklangan; keyingi bosqichlar va xususan, harakat

"Bizning insondan keyingi kelajagimiz" kitobidan [Biotexnologik inqilobning oqibatlari] muallif Fukuyama Frensis

7 INSON HUQUQLARI “Muqaddaslik [huquqlar]” kabi atamalar menga hayvonlar huquqlarini eslatadi. Itga kim huquq berdi? "To'g'ri" so'zining o'zi juda xavfli bo'lib qoladi. Bizda ayollar huquqlari, bolalar huquqlari; va hokazo ad infinitum. Keyin salamandr huquqlari va qurbaqa huquqlari bor. Vaziyat

“O‘tmishga sayohat” kitobidan muallif Golosnitskiy Lev Petrovich

Inson biotexnologiyasi Inson biotexnologiyasi uchun reglament qishloq xo'jaligi biotexnologiyasiga qaraganda ancha kam rivojlangan, asosan o'simliklar va hayvonlarning modifikatsiyasidan farqli ravishda odamlarning genetik modifikatsiyasi hali paydo bo'lmaganligi sababli. Qisman uchun

"Inson genomi" kitobidan: To'rt harfda yozilgan ensiklopediya muallif

Inson rivojlanishi Hayvonlarga o'ljasini ushlash, suyaklarni maydalash, qattiq ovqatni chaynash uchun kuchli jag'lar va katta tishlar kerak.Ibtidoiy odamning tishlariga qo'llar yordam bergan. U qo'llari yordamida hayvonlarni ovladi, ulardan ilik olish uchun suyaklarni maydaladi,

"Inson genomi" kitobidan [To'rt harf bilan yozilgan entsiklopediya] muallif Tarantul Vyacheslav Zalmanovich

3-ilova INSON GENOMI VA INSON HUQUQLARI BO'YICHA UNVERSAL DEKLARASIYA 1997 yil 3 dekabr.

Biologiya kitobidan [Imtihonga tayyorgarlik ko'rish bo'yicha to'liq qo'llanma] muallif Lerner Georgiy Isaakovich

3-ilova. INSON GENOMI VA INSON HUQUQLARI BO'YICHA UNVERSAL DEKLARASİYASI 1997 yil 3 dekabr INSON GENOMI VA INSON HUQUQLARI BO'YICHA UYUNSAL DEKLARASYON Bosh konferentsiya, YUNESKO Konstitutsiyasining muqaddimasida 1997 yil 3-dekabr.

Har doim siz bilan bo'lgan metallar kitobidan muallif Terletskiy Efim Davidovich

Biologiya kitobidan. Umumiy biologiya. 10-sinf. Asosiy daraja muallif

Biologiya kitobidan. Umumiy biologiya. 11-sinf. Asosiy daraja muallif Sivoglazov Vladislav Ivanovich

Gemoglobin va Sherlok Xolms Gemoglobin birinchi marta 1839 yilda nemis tadqiqotchisi R. Xünefeld tomonidan oddiy yomg'ir chuvalchangining qonida aniqlangan.12 yil o'tgach, yana bir nemis olimi O.Funk barqaror gemoglobin kristallarini olish usulini taklif qildi yoki ular o'sha paytdagidek.

"Xulq-atvor: evolyutsion yondashuv" kitobidan muallif Kurchanov Nikolay Anatolievich

Va yana gemoglobin va Sherlok Xolms Biz aytamiz: kislorod oksidlovchi vositadir. Ammo gemoglobindagi kislorod va temir temirning birlashishi aql bovar qilmaydigan istisnodir. Bu erda oksidlanish sodir bo'lmaydi, chunki temir o'z valentligini saqlaydi. Ingliz fiziologi ajablanarli emas.

Antropologiya kitobidan [O'quv qo'llanma] muallif Xasanova Galiya Bulatovna

Rentgen gemoglobin Gemoglobin va miyoglobin molekulalarining tuzilishiga oid yakuniy maʼlumot Kembrijdagi mashhur Kavendish laboratoriyasida oʻz ishini boshlagan mashhur olimlar Maks Peruts va Jon Kendryu nomlari bilan bogʻliq. Angliyadagi universitet. Aynan

Muallifning kitobidan

Jadval 7. Bir qator inson hujayralari, to'qimalari va organlarining shakllanishi va faoliyatida ishtirok etuvchi genlar (Odam genomi loyihasi bo'yicha

Muallifning kitobidan

19. Inson evolyutsiyasi Esda tuting, inson evolyutsiyasining asosiy omillarini sanab bering. Ulardan qaysi biri barcha tirik organizmlar evolyutsiyasi uchun umumiydir?Odam evolyutsiyasini o'rganish asosan qazilma qoldiqlarini o'rganishga asoslangan.Insonning o'tmishdoshlari. Eng ichida

Muallifning kitobidan

3.5. Inson etologiyasi Inson etologiyasining shakllanishi umumiy etologiya g'oyalariga mos ravishda sodir bo'ldi. Biz darhol ta'kidlaymizki, instinktiv xatti-harakatlar tushunchasi 20-asrning birinchi yarmida jamiyat tushunchasiga to'g'ri kelmadi. Nafaqat nazariy kelishmovchiliklar etologiya bilan qarama-qarshilikni keltirib chiqardi.

Gemoglobin molekulasi 4 ta bir xil gem guruhidan iborat. Gem - bu markazda joylashgan Fe 2+ ionini o'z ichiga olgan porfirin. Bu porfinning hosilasi bo'lib, u metin ko'prigi (-CH =) bilan bog'langan 4 pirroldan iborat kondensatsiyalangan tizimdir. Porfin tarkibidagi o‘rinbosarlarning tuzilishiga ko‘ra gemlarning bir necha turlari ajratiladi.

    gem IX gemning eng keng tarqalgan navidir. Undagi porfin hosilasi protoporfirin IX (1,3,5,8 - tetrametil-2,4 - divinil - 6, 7 - dipropion kislota porfin);

    gem a (formilporfirin). Gem tarkibida metil guruhi oʻrniga sakkizinchi holatda (-CHO) formil qoldigʻi va bitta vinil guruhi oʻrniga (ikkinchi oʻrinda) izoprenoid zanjir mavjud. Geme a sitoxrom oksidazaning bir qismidir;

    gem c, bunda sistein qoldiqlari 2 va 4-pozitsiyalardagi vinil (-CH=CH2) guruhlari bilan bog'langan. U sitoxrom C tarkibiga kiradi;

    gem  - temir dihidroporfirin 4.

Gem nafaqat gemoglobin va uning hosilalari, balki mioglobin, katalaza, peroksidaza, sitoxromlar, troptofanning formilkinureningacha oksidlanishini katalizlovchi triptofan pirollaza fermentining protez guruhidir.

Temir atomlari uchun koordinatsion raqam 6. Gemda temir ikkita pirol halqasining azot atomlari bilan ikkita kovalent bog'lanish va qolgan pirol halqalarining azot atomlari bilan ikkita kovalent bog' bilan bog'langan. Temirning beshinchi va oltinchi koordinatsion aloqalari, vazifalariga qarab, qaysi oqsil molekulasida gem borligiga qarab, turlicha taqsimlanadi. Masalan, 5 va 6 sitoxromlarda temir koordinatsion aloqalari histidin va metionin qoldiqlari bilan bog'langan. Gemning sitoxromlarda bunday joylashishi ularning o'ziga xos funktsiyasini - nafas olish zanjiridagi elektronlarni uzatishni amalga oshirish uchun zarurdir. O'tishlar Fe 3+ + e \u003d Fe 2+; Fe 2+ -e= Fe 3+ elektronlarni bir sitoxromdan ikkinchisiga o'tkazish imkoniyatini yaratadi.

Keling, gemoglobin (miyoglobin) tarkibida gemning joylashishini batafsil ko'rib chiqaylik. Heme E va F spirallari orasidagi bo'shliqda joylashgan; uning qutbli propionat guruhlari globulaning yuzasiga yo'naltirilgan, qolganlari esa strukturaning ichida joylashgan va qutbsiz qoldiqlar bilan o'ralgan, Uning F8 va F7 dan tashqari. Temir atomining beshinchi koordinatsion pozitsiyasini proksimal histidin His F8 ning geterotsiklik halqasining azot atomi egallaydi. Distal histidin (Uning F7) gem halqasining boshqa tomonida, deyarli Uning F8 ga qarama-qarshi tomonida joylashgan, ammo temir atomining oltinchi koordinatsion pozitsiyasi erkin bo'lib qoladi. Ikki foydalanilmagan koordinatsion aloqalardan biri oqsil bilan bog'lanishga, ikkinchisi - turli ligandlar (fiziologik - kislorod, suv va begona - karbonat angidrid, siyanid va boshqalar) bilan bog'lanishga o'tadi.

Gemoglobin hosilalari

Gemoglobin turli ligandlar bilan o'zaro ta'sir qiladi; bu gemdagi temirning oltinchi koordinatsion aloqasidir. Gemoglobin hosilalariga quyidagilar kiradi:

    oksigemoglobin HbO 2 molekulyar kislorodning gemoglobin bilan birikmasidir. Temirning valentligi bu bog'lanish vaqtida o'zgarmasligini ta'kidlash uchun reaktsiya oksidlanish emas, balki kislorodlanish deb ataladi; teskari jarayon deoksigenatsiya deb ataladi. Gemoglobin kislorod bilan bog'lanmaganligini alohida ta'kidlashni istasa, u deoksigemoglobin deb ataladi;

    karboksigemoglobin HbCO. Uglerod oksidi (uglerod oksidi - CO) qo'shilishi natijasida temirning valentligi ham II bo'lib qoladi. CO gem bilan gem-O 2 bog'idan taxminan ikki yuz marta kuchliroq bog'lanadi. Oddiy sharoitlarda gemoglobin molekulalarining katta qismi (1%) CO ni bog'lamaydi. Sigaret chekuvchilarda kechqurun bu ko'rsatkich 20% ga etadi. Uglerod oksidi bilan zaharlanish bo'lsa, o'lim bo'g'ilishdan, to'qimalarga kislorodning etarli darajada ta'minlanmaganligidan kelib chiqadi.

    methemoglobin (HbOH). U molekulyar kislorodni bog'lamaydi. Uning molekulasidagi temir atomi 3+ oksidlanish holatidadir. Methemoglobin gemoglobinga oksidlovchi moddalar (azot oksidlari, metilen ko'k, xloratlar) ta'sirida hosil bo'ladi. Inson qonida methemoglobin oz miqdorda bo'ladi, ammo ba'zi kasalliklarda (masalan, GL-6-fosfat DG sintezining buzilishi) yoki oksidlovchi moddalar bilan zaharlanganda uning miqdori ko'payadi, bu o'lim sababi, chunki methemoglobin kislorodni o'pkadan to'qimalarga o'tkazishga qodir emas;

    siyanmethemoglobin (HbCN) - methemoglobin ham ijobiy ta'sir ko'rsatadi. U CN - siyanmethemoglobin hosil bo'lishi bilan bog'laydi va tanani siyanidlarning halokatli ta'siridan qutqaradi. Shuning uchun methemoglobin hosil qiluvchi moddalar (bir xil Na nitrit) siyanid bilan zaharlanishni davolash uchun ishlatiladi;

    karbgemoglobin gemoglobin CO2 bilan bog'langanda hosil bo'ladi. Biroq, CO 2 gemga emas, balki NH 2 - globin guruhlariga bog'lanadi:

HbNH 2 + CO 2 \u003d HbNHCOO - + H +

Bundan tashqari, deoksigemoglobin oksigemoglobinga qaraganda ko'proq CO 2 ni bog'laydi. Karbgemoglobin hosil bo'lishi CO 2 ni to'qimalardan o'pkaga olib tashlash uchun ishlatiladi. Shu tarzda 10-15% CO 2 ko'rsatiladi.

Savol 7. Gemoglobinni kislorod bilan to'yintirish mexanizmi

Oltinchi koordinatsion aloqa tufayli temir atomiga kislorod molekulasi biriktirilib, oksigemoglobin hosil bo'ladi. Gemning pirrol halqalari bir tekislikda joylashgan, temir atomi esa bu tekislikdan biroz chiqib turadi. Kislorod qo'shilishi gem molekulasini "to'g'rilaydi": temir pirrol halqalari tekisligiga 0,06 nm ga o'tadi, chunki temir atomining koordinatsion sferasi diametri kamayadi. Gemoglobin 4 ta kislorod molekulasini bog'laydi (har bir bo'linmada gemga bitta molekula). Oksijeneratsiya gemoglobindagi sezilarli konformatsion o'zgarishlar bilan birga keladi. Pirol halqalari tekisligiga o'tib, HisF8 qoldig'i bilan 5-koordinatsiya holatida bog'langan Fe, peptid zanjirini o'ziga "tortadi". Ushbu zanjir va u bilan bog'liq bo'lgan boshqa polipeptid zanjirlarining konformatsiyasida o'zgarishlar mavjud, chunki bir protomer boshqa protomerlar bilan ko'plab bog'lar bilan bog'langan. Bu hodisa protomer konformatsiyasi o'zgarishining kooperativligi deb ataladi. Konformatsion o'zgarishlar shundayki, O 2 ning bir bo'linmaga dastlabki bog'lanishi kislorod molekulalarining qolgan bo'linmalarga bog'lanishini tezlashtiradi. Bu hodisa gomotrop ijobiy hamkorlik ta'siri sifatida tanilgan (homotropik, chunki faqat kislorod ishtirok etadi). Bu gemoglobinning kislorod bilan to'yinganligi egri chizig'ining sigmasimon tabiatiga sabab bo'ladi. To'rtinchi kislorod molekulasi gemoglobinga birinchi molekulaga qaraganda 300 marta osonroq biriktiriladi. Ushbu mexanizm haqida aniqroq tasavvurga ega bo'lish uchun gemoglobinning tuzilishini  va  subbirliklari tomonidan hosil qilingan ikkita geterodimer shaklida ko'rib chiqish tavsiya etiladi:  1  1 va  2  2. Temir atomining biroz siljishi bir /  juft subbirliklarning boshqa /  juftiga nisbatan aylanishiga olib keladi. Bunday holda, elektrostatik o'zaro ta'sirlardan kelib chiqqan kovalent bo'lmagan bog'lanishlar subbirliklar o'rtasida yo'q qilinadi. Dimerlar orasidagi bog'lanishlarning bir to'plami boshqasi bilan almashtiriladi va ularning nisbiy aylanishi sodir bo'ladi.

Qisman kislorodli gemoglobinning to'rtlamchi tuzilishi T-holati (inglizcha Tautdan - kuchlanish) sifatida tavsiflanadi, to'liq kislorodli gemoglobin (HbO 2) R - holatiga (bo'shashmasdan) mos keladi. Davlat kislorodga nisbatan pastroq yaqinlik bilan tavsiflanadi, T-shakldan R-shaklga o'tish ehtimoli 4 gemogrupaning har biri ketma-ket kislorod bilan ta'minlanganligi sababli ortadi. Tuz ko'prigi (kovalent bo'lmagan aloqalar) kislorod qo'shilganda vayron bo'ladi, bu T-shaklidan R-shakliga o'tish ehtimolini oshiradi (yuqori yaqinlik holati).

Gemoglobin- molekulyar kislorodni teskari bog'lash qobiliyatiga ega bo'lgan globin oqsili (2a- va 2b-zanjirlar) va 4 pigment guruhidan (gemdan) tashkil topgan molekula. 1 eritrotsitda o'rtacha 400 million gemoglobin molekulasi mavjud. Kislorod bilan bog'langan gemoglobin deyiladi oksiheluglobin(qonga yorqin qizil rang beradi). Uning kislorod bilan bog'lanish jarayoni deyiladi kislorod bilan ta'minlash, va uning okeanga qaytishi va gemoglobin - deoksigenatsiya. Kislorod bilan bog'lanmagan gemoglobin deyiladi deoksiheluglobin. Gemoglobin karbonat angidrid (karbaminggemoglobin), karbon monoksit (karboksigemoglobin) bilan bog'lanishga qodir. Bundan tashqari, NO ushbu oqsil bilan o'zaro ta'sirlanib, turli xil NO shakllarini hosil qiladi: methemoglobin, nitrosilgemoglobin(HbFe 2+ NO) va S- nitrozogemoglobin(SNO-Hb), ular gemoglobinning funktsional faolligining allosterik regulyatori rolini o'ynaydi.

Gemoglobinning normasi va funktsiyalari

Erkaklarda gemoglobin miqdori 130-160 g / l, ayollarda - 120-140 g / l. Kislorod va karbonat angidridni tashish gemoglobinning funktsiyasidir. Gemoglobin - bu globin oqsili va to'rtta gem molekulasidan tashkil topgan murakkab kimyoviy birikma.

Guruch. Erkaklar va ayollardagi gemoglobin normasi

Asosiy funktsiyalari ularning tarkibida maxsus xromoprotein oqsili - gemoglobin mavjudligi bilan bog'liq. Inson gemoglobinining molekulyar og'irligi 68 800. Gemoglobin qon plazmasida emas, qizil qon tanachalarida joylashgan nafas olish fermenti, chunki:

  • qon qovushqoqligining pasayishini ta'minlaydi (plazmada bir xil miqdordagi gemoglobinni eritib yuborish qon viskozitesini bir necha marta oshiradi va yurak va qon aylanishini qiyinlashtiradi);
  • plazma onkotik bosimini pasaytiradi, to'qimalarning suvsizlanishini oldini oladi;
  • buyraklar glomerulyarlarida filtrlanishi va siydik bilan chiqarilishi tufayli tananing gemoglobinni yo'qotishiga to'sqinlik qiladi.

Gemoglobinning asosiy maqsadi kislorod va karbonat angidridni tashish. Bundan tashqari, gemoglobin buferlik xususiyatiga ega, shuningdek, toksik moddalarni bog'lash qobiliyatiga ega.

Guruch. Gemoglobinning kislorod bilan o'zaro ta'siri. k - reaksiya tezligi konstantasi

Gemoglobin oqsil qismi (globin) va oqsil bo'lmagan temir qismidan (gemdan) iborat.. Globin molekulasida to'rtta gem molekulasi mavjud. Gemning bir qismi bo'lgan temir kislorodni biriktirish va chiqarishga qodir. Bunday holda, temirning valentligi o'zgarmaydi, ya'ni. u ikki valentli bo'lib qoladi. Temir barcha nafas olish fermentlarining bir qismidir.

Sog'lom odamning qonida gemoglobin miqdori 120-165 g/l (ayollarda 120-150 g/l, erkaklarda 130-160 g/l).

Odatda gemoglobin uchta fiziologik birikma shaklida bo'ladi: qaytarilgan, oksigemoglobin va karboksigemoglobin. Kislorod qo'shgan gemoglobinga aylanadi oksigemoglobin - HbO2,. Ushbu birikma yorqin qizil rangga ega bo'lib, arterial qonning rangi unga bog'liq. Bir gramm gemoglobin 1,34 ml kislorodni biriktira oladi.

Kislorodni tashlab ketgan oksigemoglobinga kamaytirilgan gemoglobin (Hb) deyiladi. U quyuq gilos rangiga ega venoz qonda uchraydi. Bundan tashqari, venoz qonda karbonat angidrid bilan gemoglobin birikmasi mavjud - karbogemoglobin(HbCO 2), karbonat angidridni to'qimalardan o'pkaga o'tkazadi.

Gemoglobin ham patologik birikmalar hosil qilish qobiliyatiga ega. Ulardan biri karboksigemoglobin - gemoglobinning uglerod oksidi (HbCO) bilan birikmasi. Gemoglobinning uglerod oksidi uchun temirga yaqinligi kislorodga yaqinligidan oshadi, shuning uchun havodagi 0,1% uglerod oksidi ham gemoglobinning 80% karboksigemoglobinga aylanishiga olib keladi, bu esa hayot uchun xavfli bo'lgan kislorodni biriktira olmaydi. Uglerod oksidi bilan engil zaharlanish - bu qaytariladigan jarayon. Toza havo bilan nafas olish karbon monoksitni chiqaradi. Sof kislorodni inhalatsiyalash HbCO ning bo'linish tezligini 20 marta oshiradi.

Jadval. Gemoglobinlarning xarakteristikasi

Methemoglobin(MetHb) - shuningdek, patologik birikma, oksidlangan gemoglobin bo'lib, unda kuchli oksidlovchi moddalar (ferratsiyanid, kaliy permanganat, vodorod peroksid, anilin va boshqalar) ta'sirida gem temir ikki valentlidan uch valentligacha aylanadi. Qonda ko'p miqdorda methemoglobin to'planishi bilan to'qimalar tomonidan kislorod tashish buziladi va o'lim paydo bo'lishi mumkin.

Miyokard mushak gemoglobinini o'z ichiga oladi miyoglobin. Uning oqsil bo'lmagan qismi qon gemoglobiniga o'xshaydi va oqsil qismi - globin - past molekulyar og'irlikga ega. Inson miyoglobini organizmdagi kislorodning umumiy miqdorining 14% ni bog'laydi. Bu xususiyat ishlaydigan mushaklarni ta'minlashda muhim rol o'ynaydi. Mushaklar qisqarganda, ularning qon kapillyarlari siqiladi va qon oqimi kamayadi yoki to'xtaydi. Biroq, miyoglobin bilan bog'liq kislorod mavjudligi tufayli mushak tolalarini kislorod bilan ta'minlash bir muncha vaqt saqlanadi.

92-chipta

Gemoproteinlar guruhiga gemoglobin va uning hosilalari, miyoglobin va fermentlar - sitoxrom tizimi, katalaza va peroksidaza kiradi.

Barcha xromoproteinlarda turli xil tarkib va ​​tuzilishdagi oqsillar mavjud. Protein bo'lmagan komponent tarkibiy o'xshashlikka ega.

Gemoglobinning tuzilishi.

Gemoglobin molekulasida oqsil komponenti oqsil globin bilan ifodalanadi, oqsil bo'lmagan komponent gemdir.

Globin 4 ta subbirlikdan iborat 2 va 2. Har bir a-zanjirda 141 ta aminokislota qoldiqlari va har biri 146 tadan iborat.

Har bir subbirlik ichida gem joylashgan hidrofobik "cho'ntak" mavjud.

Gem 4 ta pirrol halqasini va ular bilan bog'langan temir atomini o'z ichiga olgan tekis molekuladir:

Gem oqsil qismi (globin) bilan pirrol halqalari va hidrofobik aminokislotalar radikallari orasidagi hidrofobik bog'lar orqali bog'langan. Temir atomi va globindagi histidin qoldiqlaridan birining imidazol halqasi o'rtasida koordinatsion aloqa mavjud. Boshqa koordinatsion aloqa tufayli kislorod molekulasi oksigemoglobin hosil qilish uchun temir atomiga qo'shilishi mumkin.

Gemning pirrol halqalari bir tekislikda joylashgan bo'lib, bu tekislikdan temir atomi chiqib turadi. Kislorod qo'shilishi gem molekulasini "to'g'rilaydi": temir pirrol halqalari tekisligiga o'tadi va bu oqsil konformatsiyasining o'zgarishiga olib keladi. Gemoglobin molekulasida 4 ta protomer mavjud bo'lib, ularning har biri gemni o'z ichiga oladi va kislorodni biriktirishi mumkin. Birinchi kislorod molekulasining qo'shilishi protomerning konformatsiyasini o'zgartiradi. Bir protomerning konformatsiyasining o'zgarishi qolgan protomerlarning konformatsiyasini o'zgartiradi. Protomerlarning konformatsiyasining o'zgarishi qolgan kislorod molekulalarining biriktirilishini osonlashtiradi. Bu hodisa kooperativ harakat deb ataladi. Gemoglobinning to'rtinchi O molekulasiga yaqinligi 2 birinchisidan taxminan 300 barobar ko'p.

gemoglobin funktsiyasi.

Kislorodni o'pkadan to'qimalarga ulash va o'tkazishdan iborat. Kislorod bilan bog'langan gemoglobinga oksigemoglobin deyiladi.

Gemoglobin hosilalari.

Gemoglobin molekulasi uglerod oksidiga yuqori darajada yaqinlik qiladi ( II ) CO. Bu karboksigemoglobin. CO ning gemoglobinga yaqinligi kislorodga qaraganda 300 baravar yuqori. Bu uglerod oksidining yuqori toksikligini ko'rsatadi, shuning uchun CO bilan zaharlanganda, jabrlanuvchini kislorod bilan ta'minlashni ko'paytirish uchun havoga olib chiqish kerak.

Gemoglobin CO ni ham bog'laydi 2 karbgemoglobin hosil bo'lishi bilan.

Gemoglobinlarning turlari.

Fiziologik va anormal gemoglobinlar mavjud.

Fiziologik gemoglobinlar organizmning normal rivojlanishining turli bosqichlarida hosil bo'ladi va anormal bo'lganlar globindagi aminokislotalar ketma-ketligini buzish natijasidir.

Gemoglobinning fiziologik turlari.

  1. Ibtidoiy HbP (Hover 1 va Hover 2 deb nomlangan gemoglobinlarni o'z ichiga oladi)
  2. Xomilalik gemoglobin HbF (homilalik gemoglobin).
  3. Katta yoshdagi gemoglobin: Hb A 1, Hb A 2, Hb A 3.

Hb P embrion rivojlanishining dastlabki bosqichlarida paydo bo'ladi. Ibtidoiy gemoglobinlar bilan almashtiriladi HbF . Homila rivojlanishining keyingi bosqichlarida kattalardagi gemoglobinlar paydo bo'ladi Hb A 1, Hb A 2.

Kattalar qonida taxminan 95-96% Hb A 1, 2-3% Hb A 3, 0,1-0,2% HbF.

Gemoglobin A 1 2 va zanjirni o'z ichiga oladi. Gemoglobin A 2 2 va - iplar tomonidan. Gemoglobin F 2 va - iplar tomonidan. Gemoglobin Hover 1 4 ta zanjirni, Hover 2 2 va 2 zanjirni homila etukligida - zanjirlar bilan almashtiradi.

Gemoglobinning anormal turlari

Inson qonida 150 ga yaqin mutant gemoglobin turlari aniqlangan. Anormal gemoglobinlar shakli, kimyoviy tarkibi va zaryadi bilan farqlanadi. Anormal gemoglobinlar elektroforez va xromatografiya usullari yordamida ajratilgan. Irsiy o'zgarishlar bitta tripletning mutatsiyasining natijasidir, bu bitta aminokislotaning boshqasiga almashtirilishiga olib keladi (keskin har xil xususiyatlarga ega o'roqsimon hujayrali anemiya glyusining misoli mil bilan almashtiriladi).

Gemoglobin almashinuvining patologiyasi.

Gemoglobinlarning kasalliklari (ularning 200 ga yaqini) gemoglobinozlar deb ataladi.

Gemoglobinoz quyidagilarga bo'linadi:

  1. Gemoglobinopatiyalar normal gemoglobinning har qanday zanjiri ("molekulyar kasalliklar") tuzilishidagi irsiy o'zgarishlarga asoslangan.
  2. Talassemiya gemoglobinning har qanday zanjiri sintezining buzilishi.
  3. temir tanqisligi anemiyasi.

O'roqsimon hujayrali anemiya irsiy gemoglobinopatiyaning klassik namunasidir. -zanjirdagi 6-pozitsiyadagi elim mil bilan almashtiriladi. Kislorodning past qisman bosimi sharoitida eritrotsitlar o'roq shaklida bo'ladi. Bunday gemoglobin kislorod ajralib chiqqandan so'ng, yomon eriydigan shaklga aylanadi va hujayrani deformatsiya qiluvchi va massiv gemolizga olib keladigan shpindel shaklidagi kristalloidlar shaklida cho'kishni boshlaydi.

Talassemiya Oddiy gemoglobin zanjirlaridan birining sintezida genetik jihatdan aniqlangan buzilish. -zanjirlar sintezini inhibe qilish -talassemiya rivojlanishini, -zanjirlar sintezini inhibe qilish - -talassemiyani keltirib chiqaradi. -talassemiya bilan 15% gacha namoyon bo'ladi. HbA2 , xomilalik gemoglobin miqdori 15-60% gacha ko'tariladi. Kasallik suyak iligining giperplaziyasi va nobud bo'lishi, jigar shikastlanishi, bosh suyagining deformatsiyasi va og'ir gemolitik anemiya bilan tavsiflanadi. Eritrositlar maqsadli shaklga ega. Eritrositlar shaklini o'zgartirish mexanizmi aniqlanmagan. Bu nom O'rta er dengizi sohilida yashovchi odamlarda paydo bo'lganligi bilan bog'liq.

Porfiriya.

Porfiriyalar - gem sintezining boshlang'ich bosqichlarini blokirovka qilish natijasida kelib chiqadigan va organizmdagi porfirinlar miqdorining ko'payishi bilan birga keladigan irsiy moyillikka ega bo'lgan kasalliklar guruhidir.

Glitsin suksinil-KoA

Aminolevulin kislotasi

porfobilinogen

uroporfirinogen

koproporfirinogen

protoporfirin IX

Ferroxelataz

marvarid

Blok 1 o'tkir intervalgacha porfiriya. -AMK va porfobilinogenni to'playdi

Blok 2 barcha oldingi mahsulotlarning to'planishiga olib keladi. Molekulyar mexanizm noma'lum.

Bolk 3 eritropoetik protoporfiriya protoporfirin molekulasiga birikadigan ferroxelataz fermentining yo'qligi bilan bog'liq. IX Fe 2+.

Gemning buzilishi

Organizmda kuniga taxminan 9 g gemoprotein parchalanadi. Eritrositlarning umr ko'rish muddati 120 kun, ular qon oqimida yoki taloqda yo'q qilinadi. Gemoglobin haptoglobin bilan bog'lanadi va haptoglobin-gemoglobin kompleksi shaklida taloqning retikuloendotelial tizimi hujayralariga kiradi. Gaptoglobin-gemoglobin kompleksi parchalanadi va haptoglobin qonga o'tadi va gemoglobin methemoglobinga oksidlanadi ( Fe3+).

Taloqning RESida gemoglobin gemoksigenaza ta'sirida verdoglobinga aylanadi. Verdoglobin yo'qoladi Fe , transferrin bilan bog'langan va qon bilan suyak iligiga tashiladi. Verdoglobin oqsil globinini beradi va biliverdinga aylanadi. Biliverdin NADPni tiklashda H 2 bilirubin hosil bo'ladi.

Bilirubin yomon eriydigan birikma bo'lib, qondagi albumin bilan bog'lanadi. Albomin-bilirubin kompleksi shaklida bilirubin qon orqali jigar hujayralariga ko'chiriladi. Jigarda bilirubin glyukuron kislotasi bilan birikib mono (20%) va diglyukuronidlar (80%) hosil qiladi, ular suvda yaxshi eriydi. Bu turdagi bilirubin konjugatsiyalangan bilirubin (glyukuron kislotasi bilan bog'langan) deb ataladi va bevosita bog'langan deb ham ataladi, chunki. Erlix reaktivi yordamida bevosita aniqlanishi mumkin.

Bilirubinglyukuronidlar oz miqdorda qon kapillyariga tarqaladi. Qon plazmasida bilirubinning 2 shakli mavjud: konjugatsiyalanmagan (bilvosita, erkin) va konjugatsiyalangan (to'g'ridan-to'g'ri, bog'langan) umumiy bilirubinning 25%. Safro bilan bilirubinglyukuronidlar ichakka kiradi, u erda glyukuron kislotasi ajralib chiqadi va yana konjugatsiyalanmagan bilirubin hosil bo'ladi. Ingichka ichakda oz miqdorda bilirubin so'rilishi va darvoza venasi orqali jigarga qayta kirishi mumkin. Qolgan bilirubin ichak bakteriyalarining ta'siriga duchor bo'ladi va ingichka ichakda bilirubin urobilinogenga aylanadi. Urobilinogen ingichka ichakda so'riladi va jigarga darvoza venasi orqali kiradi, u erda urobilinogen mono-dipirrollarga parchalanadi.

Buzilmagan urobilinogen yana safro bilan ichakka kiradi va sterkobilinogenga (rangsiz) kamayadi. Sterkobilinogen oksidlanib sterkobilinga aylanadi va najas bilan chiqariladi. Kichik miqdordagi sterkobilinogen buyraklarga kiradi, so'ngra sterkobilingacha oksidlanadi va siydik bilan chiqariladi.

Odatda qon zardobidagi umumiy bilirubin miqdori 8-20 mkmol/l ni tashkil qiladi.