rodzaje hemoglobiny przez całe życie człowieka.
wprowadzenie:
w tym artykule krótko omówię różne formy hemoglobiny obecne w człowieku; od zarodka do dorosłego.
najpierw podsumujmy rolę i strukturę hemoglobiny.
rola:
rola jest raczej podobna do roli kierowcy ciężarówki dostawczej. Dzieje się tak, ponieważ hemoglobina ładuje tlen, transportuje tlen, a następnie w końcu rozładowuje tlen.
proces, w którym hemoglobina ładuje tlen nazywa się kojarzeniem, a dzieje się tak w regionach o wysokim stężeniu tlenu – płucach. Tutaj tlen i hemoglobina łączą się tworząc oksyhemoglobinę.
proces, w którym hemoglobina rozładowuje tlen nazywa się dysocjacją i zachodzi w regionach o niskim stężeniu tlenu – w tkankach. Tutaj oksyhemoglobina dzieli się z powrotem na tlen i hemoglobinę.
dlatego odwracalną reakcję można podsumować równaniem:
tlen + hemoglobina ⇌ oksyhemoglobina
struktura:
hemoglobina jest dużą cząsteczką białka złożoną wokół czterech atomów żelaza i ma strukturę czwartorzędową. Struktura czwartorzędowa polega na tym, że dwa lub więcej łańcuchów polipeptydowych łączą się ze sobą w wyniku wiązań chemicznych, które mogą być wiązaniami jonowymi, kowalencyjnymi lub wodorowymi.
w przypadku hemoglobiny występują cztery łańcuchy polipeptydowe. Każdy z tych łańcuchów polipeptydowych zawiera grupę haem, która jest zdolna do wiązania się z jedną cząsteczką tlenu. Z tego względu każda cząsteczka hemoglobiny może transportować cztery cząsteczki tlenu. W każdej czerwonej krwince znajduje się około 270 milionów cząsteczek hemoglobiny, a więc każda czerwona krwinka może przenosić około 1080 milionów cząsteczek tlenu!
rodzaje hemoglobiny:
istnieje siedem rodzajów cząsteczek hemoglobiny w całym życiu człowieka. Cztery, gdy jesteś embrionem, jeden, gdy rozwijasz się w płód, a następnie jako dorosły masz dwa.
:
postacią hemoglobiny najczęściej i w największym stopniu w zarodku jest hemoglobina Gower I (ζ2ε2) cztery łańcuchy polipeptydowe składające się na ten typ hemoglobiny to dwa Zeta i dwa łańcuchy epsilonowe.
pozostałe trzy formy hemoglobiny są obecne na znacznie niższym poziomie i są:
- hemoglobina Gower II (α2ε2) – złożona z dwóch łańcuchów alfa i dwóch epsilonów.
- hemoglobina i (ζ2γ2) – złożona z dwóch polipeptydów zeta i dwóch gamma.
- hemoglobina II (ζ2β2) – zbudowana z dwóch łańcuchów polipeptydowych zeta i dwóch Beta.
hemoglobina płodu:
gdy zarodek rozwija się w płód i znikają cztery typy zarodkowych cząsteczek hemoglobiny, są one zastępowane przez hemoglobinę F (α2γ2)
ten typ hemoglobiny jest stosowany ze względu na większe powinowactwo do tlenu niż hemoglobina dorosłych. Dlatego rozwijający się płód jest w stanie przyjąć tlen matki, który znajduje się w jej krwiobiegu.
:
hemoglobina F pozostaje we krwi dziecka do około szóstego miesiąca życia, a następnie prawie całość zostaje zastąpiona hemoglobiną dorosłego.
dwa rodzaje hemoglobiny u dorosłych to:
- hemoglobina a (α2β2) – ma dwa łańcuchy alfa i dwa łańcuchy beta
- hemoglobina A2 (α2δ2) – ma dwa polipeptydy alfa i dwa polipeptydy delta.
pozostała niewielka ilość hemoglobiny F.
hemoglobina a jest najbardziej rozpowszechniona, ponieważ stanowi około 97% hemoglobiny u dorosłych
formy wariantowe:
tak jak w przypadku wszystkich substancji biologicznych mogą wystąpić mutacje, które powodują zmianę w genach kodujących hemoglobinę i tak powstają różne formy hemoglobiny. Istnieje kilkaset wariantów hemoglobiny.
na szczęście większość wariantowych form hemoglobiny nie powoduje problemów. Jednak jest kilka wybranych, które to robią; przede wszystkim hemoglobina S.
hemoglobina s ma niewielką zmianę w kodowaniu łańcucha beta w hemoglobinie dorosłych, co powoduje niedokrwistość sierpowatokrwinkową.