Какви са компонентите на хемоглобина?

Глобин: Хемоглобинът се състои от четири полипептидни субединици, наречени глобини. Тези субединици са подредени в тетрамерна структура с две алфа и две бета глобинови вериги. Всяка глобинова верига е изградена от линейна последователност от аминокиселини, които се сгъват в специфична триизмерна структура.

Хем: Всяка глобинова субединица се свързва с хем група. Хемът е желязосъдържаща порфиринова молекула. Железният йон в хема е свързан с четири азотни атома на порфириновия пръстен и с пети азотен атом на хистидинов остатък от глобиновата верига. Шестата координационна позиция на железния йон е достъпна за свързване на кислородни молекули.

Свързване с кислород: Кислородните молекули се свързват с железните йони на хем групите в хемоглобина. Всяка хемоглобинова молекула може да свърже до четири кислородни молекули, по една към всяка от нейните четири хем групи. Свързването на кислорода с хемоглобина е съвместен процес, което означава, че свързването на кислород към една хем група увеличава афинитета на другите хем групи към кислорода. Това кооперативно свързване позволява на хемоглобина да свързва и освобождава кислорода ефективно в отговор на промените в концентрацията на кислород в тялото.

Алостерична регулация: Свързването на кислорода с хемоглобина се регулира от алостерични ефектори. Алостеричните ефектори са молекули, които се свързват с хемоглобина и променят неговия афинитет към кислорода. Най-важният алостеричен ефектор е въглеродният диоксид. Въглеродният диоксид се свързва с хемоглобина и намалява неговия афинитет към кислорода. Ето защо освобождаването на кислород от хемоглобина се увеличава в тъканите, където нивата на въглероден диоксид са високи, като например в респираторните тъкани.

Други алостерични ефектори на хемоглобина включват водородни йони (H+), хлоридни йони (Cl-) и някои органични фосфати, като 2,3-бисфосфоглицерат (BPG). Тези алостерични ефектори могат да се свързват с хемоглобина и или да увеличат, или да намалят неговия афинитет към кислорода, в зависимост от конкретния ефектор.