nyckelskillnad – syresatt vs syrefattigt hemoglobin
Hemoglobin är ett protein som finns i röda blodkroppar, som transporterar syre från lungorna till kroppens vävnader och organ och koldioxid från kroppsvävnader och organ till lungorna. Det finns två tillstånd av hemoglobin: syresatt och syrefattigt hemoglobin. Den viktigaste skillnaden mellan syresatt och syrefattigt hemoglobin är att syresatt hemoglobin är tillståndet för hemoglobin bundet med fyra syremolekyler medan det syrefria hemoglobinet är det obundna tillståndet för hemoglobin med syre. Syresatt hemoglobin är ljust rött till färgen medan syrefattigt hemoglobin är mörkrött till färgen.
Vad är hemoglobin?
Hemoglobin (Hb) är en komplex proteinmolekyl som finns i röda blodkroppar som ger den typiska formen till den röda blodkroppen (rund med smal mitt). Nyckelrollerna för Hb inkluderar att transportera syre från lungorna till kroppsvävnaderna, byta ut det med koldioxid och ta koldioxid från kroppsvävnaderna till lungan och byta tillbaka med syre. Hemoglobinmolekylen innehåller fyra polypeptidkedjor (proteinsubenheter) och fyra hemgrupper som visas i figur 01. Fyra polypeptidkedjor representerar två alfa-globulinkedjor och två beta-globulinkedjor. Hem är en viktig porfyrinförening i hemoglobinmolekylen som har en central järnatom inbäddad inuti. Varje polypeptidkedja i hemoglobinmolekylen innehåller en hemgrupp och en järnatom. Järnatomen är avgörande för transporten av syre och koldioxid i blodet och den är den främsta bidragsgivaren till röda färger på de röda blodkropparna. Hemoglobin kallas också som ett mettaloprotein på grund av dess inkorporering av järnatomer.
Syretillförsel till vävnader och organ är livsviktigt och viktigt. Celler får energi genom aerob andning (oxidativ fosforylering) med syre som elektronacceptor. Produktion av energi krävs för optimal cellmetabolism och funktioner. Syretillförseln underlättas av hemoglobinproteinerna. Därför är hemoglobin också känt som syrebärande protein i blodet.
Den låga nivån av hemoglobin i blodet som kallas anemi. Anemi kan orsaka flera sjukdomar. Det finns olika orsaker till låga hemoglobinkoncentrationer i blodet. Brist på järn är huvudorsaken, medan överdriven diet, ohälsosam livsstil, vissa sjukdomar och cancer också är orsaker till detsamma.
Hemoglobinmolekylen har fyra syrebindningsställen associerade med fyra Fe+2-atomer. En molekyl hemoglobin kan bära maxim alt fyra molekyler syre. Därför kan hemoglobin vara mättat eller omättat med syre. Syremättnad är procentandelen syrebindningsställen för hemoglobin som ockuperas av syret. Med andra ord mäter den andelen syremättat hemoglobin i förhållande till tot alt hemoglobin. Dessa två tillstånd i hemoglobinet är kända som syresatt och syrefattigt hemoglobin.
Figur 1: Hemoglobinets struktur
Vad är syresatt hemoglobin?
När hemoglobinmolekyler är bundna och mättade med syremolekyler kallas kombinationen av hemoglobin med syre syresatt hemoglobin (oxihemoglobin). Syresatt hemoglobin bildas under den fysiologiska andningen (ventilation), när syremolekyler binder med hemgrupper i hemoglobinet i röda blodkroppar. Syreh altig hemoglobinproduktion sker huvudsakligen i lungkapillärerna nära alveolerna i lungorna där gasutbytet sker (inandning och utandning). Affiniteten för syrebindning till hemoglobinet påverkas starkt av pH. När pH är högt finns en hög affinitet för att binda syre till hemoglobin men den minskar när pH sjunker. Det finns norm alt ett högt pH i lungorna och ett lågt pH i muskler. Sålunda är denna skillnad i pH-förhållanden användbar för syrebindning, transport och frisättning. Eftersom det finns en hög bindningsaffinitet nära lungan, binder syre till hemoglobin och bildar oxyhemoglobin. När oxyhemoglobin når muskeln på grund av lågt pH löses det upp och frigör syre till cellerna. Normal syreh alt i blodet hos människor anses ligga i intervallet 95 – 100 %. Syresatt blod är synligt i klarröd (karmosinröd) färg. När hemoglobinet är i syresatt form är det också känt som R-tillståndet (avslappnat tillstånd) för hemoglobinet.
Figur 2: Syresatt hemoglobin
Vad är syrefattigt hemoglobin?
Deoxygenerat hemoglobin är den form av hemoglobin som inte är bundet till syre. Deoxygenerat hemoglobin saknar syre. Därav detta tillstånd som kallas T-tillstånd (Tense state) av hemoglobin. Syrefritt hemoglobin kan observeras när syresatt hemoglobin frigör syre och det byts ut med koldioxid nära muskelcellernas plasmamembran där det finns en miljö med lågt pH. När hemoglobin har låg affinitet till syrebindningen, levererar det syre och omvandlas till syrefattigt hemoglobin.
Figur 3: Syrefattigt och syrelöst blodflöde genom kroppen
Vad är skillnaden mellan syresatt och syrefattigt hemoglobin?
Oxygenated vs Deoxygenated Hemoglobin |
|
| Syrigt hemoglobin är kombinationen av hemoglobin plus syre. | Den obundna formen av hemoglobin med syre är känd som deoxygenerat hemoglobin. |
| State of Oxygen Molecule | |
| Syremolekyler är bundna till hemoglobinmolekyler. | Syremolekyler är inte bundna till hemoglobinmolekyler. |
| Färg | |
| Syrgash altigt hemoglobin har en klar röd färg. | Deoxygenerat hemoglobin är mörkröd till färgen. |
| Hemoglobintillstånd | |
| Detta är känt som R-tillståndet för hemoglobin. | Detta är känt som T-tillståndet (spänt) för hemoglobin. |
| Formation | |
| Syrigt hemoglobin bildas när syremolekyler binder med hemgrupper i hemoglobinet i röda blodkroppar under den fysiologiska andningen. | Deoxygenerat hemoglobin bildas när syre frigörs från syresatt hemoglobin och byts ut mot koldioxid nära muskelcellernas plasmamembran. |
Sammanfattning – syresatt och syrefattigt hemoglobin
Hemoglobin är ett livsviktigt protein som finns i röda blodkroppar och som kan transportera syre från lungan till kroppsvävnaderna och föra koldioxid från kroppsvävnaderna till lungan. Det finns två tillstånd av hemoglobin på grund av bindningen av syre. Dessa är syresatt hemoglobin och syrefattigt hemoglobin. Syresatt hemoglobin bildas när syremolekyler fäster vid Fe-atomerna. Deoxygenerat hemoglobin bildas när syremolekyler frigörs från hemoglobinmolekylen. Detta är nyckelskillnaden mellan syresatt och syrefattigt hemoglobin. Syre vidhäftning och frigöring påverkas huvudsakligen av pH och parti altrycket för syret.
