Diferența cheie – Hemoglobină oxigenată versus deoxigenată
Hemoglobina este o proteină găsită în celulele roșii din sânge, care transportă oxigenul de la plămâni la țesuturile și organele corpului și dioxidul de carbon din țesuturile și organele corpului către plămâni. Există două stări ale hemoglobinei: hemoglobina oxigenată și hemoglobina deoxigenată. Diferența cheie dintre hemoglobina oxigenată și cea deoxigenată este că hemoglobina oxigenată este starea hemoglobinei legate cu patru molecule de oxigen, în timp ce hemoglobina deoxigenată este starea nelegată a hemoglobinei cu oxigen. Hemoglobina oxigenată este de culoare roșu aprins, în timp ce hemoglobina dezoxigenată este de culoare roșu închis.
Ce este hemoglobina?
Hemoglobina (Hb) este o moleculă de proteină complexă prezentă în celulele roșii din sânge, care dă forma tipică globulelor roșii (rotunde cu centrul îngust). Rolurile cheie ale Hb includ transportul oxigenului de la plămâni la țesuturile corpului, schimbul cu dioxid de carbon și preluarea dioxidului de carbon din țesuturile corpului la plămân și schimbul înapoi cu oxigen. Molecula de hemoglobină conține patru lanțuri polipeptidice (subunități proteice) și patru grupe heme, așa cum se arată în figura 01. Patru lanțuri polipeptidice reprezintă două lanțuri de alfa globuline și două lanțuri de beta globuline. Hemul este un compus important al porfirinei în molecula de hemoglobină care are în interior un atom central de fier. Fiecare lanț polipeptidic al moleculei de hemoglobină conține o grupare hem și un atom de fier. Atomul de fier este vital pentru transportul oxigenului și dioxidului de carbon în sânge și este principalul contributor la culoarea roșie a globulelor roșii. Hemoglobina este numită și mettaloproteină datorită încorporării atomilor de fier.
Alimentarea cu oxigen a țesuturilor și organelor este vitală și esențială. Celulele obțin energie prin respirație aerobă (fosforilare oxidativă) folosind oxigenul ca acceptor de electroni. Producția de energie este necesară pentru metabolismul și funcțiile celulare optime. Aportul de oxigen este facilitat de proteinele hemoglobinei. Prin urmare, hemoglobina este cunoscută și ca proteină purtătoare de oxigen în sânge.
Nivelul scăzut de hemoglobină din sânge numit anemie. Anemia poate provoca mai multe boli. Există diferite motive pentru concentrațiile scăzute de hemoglobină în sânge. Deficiența de fier este principalul motiv, în timp ce dieta excesivă, stilul de viață nesănătos, unele boli și cancere sunt, de asemenea, cauze ale acelorași.
Molecula de hemoglobină are patru situsuri de legare a oxigenului asociate cu patru atomi de Fe+2. O moleculă de hemoglobină poate transporta maximum patru molecule de oxigen. Prin urmare, hemoglobina poate fi saturată sau nesaturată cu oxigen. Saturația de oxigen este procentul de locuri de legare a oxigenului ale hemoglobinei ocupate de oxigen. Cu alte cuvinte, măsoară fracția de hemoglobină saturată de oxigen în raport cu hemoglobina totală. Aceste două stări ale hemoglobinei sunt cunoscute ca hemoglobină oxigenată și dezoxigenată.
Figura 1: Structura hemoglobinei
Ce este hemoglobina oxigenată?
Când moleculele de hemoglobină sunt legate și saturate cu molecule de oxigen, combinația de hemoglobină cu oxigen este cunoscută ca hemoglobină oxigenată (oxihemoglobină). Hemoglobina oxigenată se formează în timpul respirației fiziologice (ventilație), atunci când moleculele de oxigen se leagă cu grupurile hem ale hemoglobinei din globulele roșii. Producția de hemoglobină oxigenată are loc în principal în capilarele pulmonare din apropierea alveolelor plămânilor unde are loc schimbul gazos (inhalare și expirație). Afinitatea legării oxigenului la hemoglobină este puternic influențată de pH. Când pH-ul este ridicat, există o afinitate mare de legare a oxigenului de hemoglobină, dar aceasta scade pe măsură ce pH-ul scade. În mod normal, există un pH ridicat în plămâni și un pH scăzut în mușchi. Astfel, această diferență în condițiile de pH este utilă pentru atașarea, transportul și eliberarea oxigenului. Deoarece există o afinitate mare de legare în apropierea plămânului, oxigenul se leagă de hemoglobină și formează oxihemoglobină. Când oxihemoglobina ajunge în mușchi din cauza pH-ului scăzut, se dizolvă și eliberează oxigen în celule. Nivelul normal de oxigen din sângele oamenilor este considerat a fi în intervalul 95 – 100%. Sângele oxigenat este vizibil în culoarea roșu aprins (roșu purpuriu). Când hemoglobina este în formă oxigenată, este cunoscută și sub numele de stare R (stare relaxată) a hemoglobinei.
Figura 2: Hemoglobină oxigenată
Ce este hemoglobina deoxigenată?
Hemoglobina deoxigenată este forma de hemoglobină care nu este legată de oxigen. Hemoglobina deoxigenată este lipsită de oxigen. De aici această stare numită stare T (starea tensionată) a hemoglobinei. Hemoglobina deoxigenată poate fi observată atunci când hemoglobina oxigenată eliberează oxigen și este schimbată cu dioxid de carbon în apropierea membranei plasmatice a celulelor musculare unde există un mediu cu pH scăzut. Când hemoglobina are o afinitate scăzută față de legarea oxigenului, ea furnizează oxigen și se transformă în hemoglobină deoxigenată.
Figura 3: fluxul de sânge oxigenat și dezoxigenat prin corp
Care este diferența dintre hemoglobina oxigenată și cea deoxigenată?
Hemoglobină oxigenată versus deoxigenată |
|
| Hemoglobina oxigenată este combinația de hemoglobină plus oxigen. | Forma nelegată a hemoglobinei cu oxigen este cunoscută sub denumirea de hemoglobină deoxigenată. |
| Starea moleculei de oxigen | |
| Moleculele de oxigen sunt legate de molecula de hemoglobină. | Moleculele de oxigen nu sunt legate de molecula de hemoglobină. |
| culoare | |
| Hemoglobina oxigenată este de culoare roșu aprins. | Hemoglobina deoxigenată are o culoare roșu închis. |
| Starea hemoglobinei | |
| Acest lucru este cunoscut sub numele de starea R a hemoglobinei. | Aceasta este cunoscută ca starea T (tensionată) a hemoglobinei. |
| Formare | |
| Hemoglobina oxigenată se formează atunci când moleculele de oxigen se leagă cu grupele hem ale hemoglobinei din globulele roșii în timpul respirației fiziologice. | Hemoglobina dezoxigenată se formează atunci când oxigenul este eliberat din hemoglobina oxigenată și este schimbat cu dioxid de carbon în apropierea membranei plasmatice a celulelor musculare. |
Rezumat – Hemoglobină oxigenată și dezoxigenată
Hemoglobina este o proteină vitală găsită în celulele roșii din sânge, care este capabilă să transporte oxigenul de la plămâni la țesuturile corpului și să aducă dioxidul de carbon din țesuturile corpului la plămâni. Există două stări ale hemoglobinei datorită legării oxigenului. Acestea sunt hemoglobina oxigenată și hemoglobina deoxigenată. Hemoglobina oxigenată se formează atunci când moleculele de oxigen se atașează la atomii de Fe. Hemoglobina deoxigenată se formează atunci când moleculele de oxigen sunt eliberate din molecula de hemoglobină. Aceasta este diferența cheie dintre hemoglobina oxigenată și cea deoxigenată. Atașarea și eliberarea oxigenului sunt influențate în principal de pH și presiunea parțială a oxigenului.
