Как хемоглобинът пренася 02 в кръвта?
1. Структура на хемоглобина:
Хемоглобинът е сложен протеин, съставен от четири полипептидни вериги, наречени глобини. Всяка глобинова верига съдържа железен йон (Fe2+), свързан с порфиринов пръстен, образувайки хем група. Тези хем групи са отговорни за свързването и освобождаването на кислородните молекули.
2. Свързване на кислород:
Когато хемоглобинът се свърже с кислорода, той претърпява конформационна промяна от напрегнато (Т) състояние в отпуснато (R) състояние. Тази промяна във формата увеличава афинитета на хемоглобина към кислорода, което позволява на всяка хем група да се свърже с една кислородна молекула. Свързването на кислорода с хемоглобина е кооперативно, което означава, че свързването на една кислородна молекула увеличава афинитета на другите хем групи към кислорода.
3. Пренос на кислород:
След като молекулите на кислорода се свържат с хемоглобина, хемоглобинът ги транспортира през кръвния поток. Оксигенираният хемоглобин (HbO2) се транспортира от белите дробове до различни тъкани и органи в цялото тяло.
4. Кислородно разтоварване:
В тъканите и органите, където концентрацията на кислород е по-ниска, отколкото в белите дробове, кислородът се освобождава от хемоглобина. Разтоварването на кислорода се влияе от няколко фактора, включително парциалното налягане на кислорода (pO2), pH, температурата и концентрацията на въглероден диоксид (CO2). Когато pO2 намалее, афинитетът на хемоглобина към кислорода намалява, което води до освобождаване на кислород.
5. Ефект на Бор:
Ефектът на Бор описва влиянието на pH и CO2 върху способността на хемоглобина да свързва кислорода. С понижаването на pH или повишаването на нивата на CO2, афинитетът на хемоглобина към кислорода намалява, насърчавайки освобождаването на кислород към тъканите.
6. Алостерична регулация:
Хемоглобинът проявява алостерична регулация, което означава, че свързването на кислород към една хем група влияе върху свързването на кислород към други хем групи. Това кооперативно поведение е от съществено значение за ефективния транспорт и разтоварване на кислорода.
В обобщение, хемоглобинът пренася кислород в кръвта, като се свързва с кислородните молекули в белите дробове и ги транспортира до тъканите и органите. Кислород-свързващият капацитет на хемоглобина се влияе от различни фактори като парциално налягане на кислорода, pH, температура и концентрация на въглероден диоксид. Кооперативното поведение на хемоглобина и алостеричното регулиране осигуряват ефективно доставяне на кислород, за да отговори на метаболитните нужди на тялото.
