Оксигемоглобин это соединение гемоглобина

Содержание статьи

Оксигемоглобин

Молекула гемоглобина: 4 субъединицы глобина окрашены в разные цвета

Оксигемоглобин это соединение гемоглобина

Гемоглоби́н (от др.-греч. αἷμα — кровь и лат. globus — шар) — сложный железосодержащий белок эритроцитов животных и человека, способный обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани.

Главная функция гемоглобина состоит в транспорте дыхательных газов. В капиллярах лёгких в условиях избытка кислорода последний соединяется с гемоглобином. Током крови эритроциты, содержащие молекулы гемоглобина со связанным кислородом, доставляются к органам и тканям, где кислорода мало, здесь необходимый для протекания окислительных процессов кислород освобождается из связи с гемоглобином. Кроме того, гемоглобин способен связывать в тканях небольшое количество диоксида углерода (CO2) и освобождать его в лёгких. Монооксид углерода (CO) связывается с гемоглобином крови прочнее, чем кислород, образуя карбоксигемоглобин (HbCO). Некоторые процессы приводят к окислению иона железа в геме до степени окисления +3. В результате образуется форма гемоглобина, известная как метгемоглобин (HbOH) (metHb, от мета… и гемоглобин, иначе гемиглобин или ферригемоглобин, см. Метгемоглобинемия). В обоих случаях блокируются процессы транспортировки кислорода. Впрочем, монооксид углерода может быть частично вытеснен из гема при повышении парциального давления кислорода в легких.

Нормальным содержанием гемоглобина в крови человека считается: у мужчин 130-170 г/л, у женщин 120-150 г/л; у детей — 120-140 г/л.

Строение

Гемоглобин является сложным белком класса хромопротеинов, то есть в качестве простетической группы здесь выступает особая пигментная группа, содержащая химический элемент железо — гем. Гемоглобин является тетрамером, то есть состоит из четырёх субъединиц. У взрослого человека они представлены полипептидными цепями α1, α2, β1 и β2. Субъединицы соединены друг с другом по принципу изологического тетраэдра. Основной вклад во взаимодействие субъединиц вносят гидрофобные взаимодействия. И α, и β-цепи относятся к α-спиральному структурному классу, так как содержат исключительно α-спирали. Каждая цепь содержит восемь спиральных участков, обозначаемых буквами A-H (От N-конца к C-концу).

Гем представляет собой комплекс протопорфирина IX, относящегося к классу порфириновых соединений, с атомом железа(II). Эта простетическая группа нековалентно связана с гидрофобной впадиной молекул гемоглобина и миоглобина. Железо(II) характеризуется октаэдрической координацией, то есть связывается с шестью лигандами. Четыре из них представлены атомами азота порфиринового кольца, лежащими в одной плоскости. Две других координационных позиции лежат на оси, перпендикулярной плоскости порфирина. Одна из них занята азотом остатка гистидина в 93 положении полипептидной цепи (участок F). Связываемая гемоглобином молекула кислорода координируется к железу с обратной стороны и оказывается заключённой между атомом железа и азотом ещё одного остатка гистидина, располагающегося в 64 положении цепи (участок E). Всего в гемоглобине четыре участка связывания кислорода (по одному гему на каждую субъединицу), то есть одновременно может связываться четыре молекулы. Гемоглобин в легких при высоком парциальном давлении кислорода соединяется с ним, образуя оксигемоглобин. При этом кислород соединяется с гемом, присоединяясь к железу гема на 6-ю координационную связь.На эту же связь присоединяется и моноксид углерода, вступая с кислородом в конкурентную борьбу за связь с гемоглобином,образуя карбоксигемоглобин.Связь моноксида углерода с гемоглобином более прочная, чем с кислородом.Поэтому часть гемоглобина,образующая комплекс с моноксидом углерода не участвует в транспорте кислорода.В норме у человека образуется 1,2% карбоксигемоглобина. Повышение его уровня характерно для гемолитических процессов, в связи с этим уровень карбоксигемоглобина является показателем гемолиза.

Физиология

Гемоглобин является одним из основных белков, которыми питаются плазмодии малярии, и в эндемичных по малярии районах земного шара весьма распространены наследственные аномалии строения гемоглобина, затрудняющие малярийным плазмодиям питание этим белком и проникновение в эритроцит. В частности, к таким имеющим эволюционно-приспособительное значение аномалиям относится серповидно-клеточная анемия. Однако, к несчастью, эти аномалии, как и аномалии строения гемоглобина не имеющие явно приспособительного значения, сопровождаются нарушением кислород-транспортирующей функции гемоглобина, снижением устойчивости эритроцитов к разрушению, анемией и другими негативными последствиями. Аномалии строения гемоглобина называются гемоглобинопатиями.

Гемоглобин высоко токсичен при попадании значительного его количества из эритроцитов в плазму крови (что происходит при массивном внутрисосудистом гемолизе, геморрагическом шоке, гемолитических анемиях, переливании несовместимой крови и других патологических состояниях). Токсичность гемоглобина, находящегося вне эритроцитов, в свободном состоянии в плазме крови, проявляется тканевой гипоксией — ухудшением кислородного снабжения тканей, перегрузкой организма продуктами разрушения гемоглобина — железом, билирубином, порфиринами с развитием желтухи или острой порфирии, закупоркой почечных канальцев крупными молекулами гемоглобина с развитием некроза почечных канальцев и острой почечной недостаточности.

Ввиду высокой токсичности свободного гемоглобина в организме существуют специальные системы для его связывания и обезвреживания. В частности, одним из компонентов системы обезвреживания гемоглобина является особый плазменный белок гаптоглобин, специфически связывающий свободный глобин и глобин в составе гемоглобина. Комплекс гаптоглобина и глобина (или гемоглобина) затем захватывается селезенкой и макрофагами тканевой ретикуло-эндотелиальной системы и обезвреживается.

Другой частью гемоглобинообезвреживающей системы является белок гемопексин, специфически связывающий свободный гем и гем в составе гемоглобина. Комплекс гема (или гемоглобина) и гемопексина затем захватывается печенью, гем отщепляется и используется для синтеза билирубина и других желчных пигментов, или выпускается в рециркуляцию в комплексе с трансферрином для повторного использования костным мозгом в процессе эритропоэза.

Смотри также

Гемоглобин С (мутантная форма)
Гемоглобин S (мутантная форма)
Гемоглобин F (эмбриональный гемоглобин)

Литература

Mathews, CK; KE van Holde & KG Ahern (2000), Biochemistry (3rd ed.), Addison Wesley Longman, ISBN 0-8053-3066-6.
Levitt, M & C Chothia (June 17, 1976), «Structural patterns in globular proteins», Nature. doi 10.1038/261552a0.

Ссылки

Гемоглобин в мясе и изменения цвета под воздействием окисления
Интерактивные модели гемоглобина

Wiki Foundation. 2010.

Источник

Гемоглобин

Гемоглобин (от др.-греч. Гемо — кровь и лат. globus — шар) — это сложная белковая молекула внутри красных клеток крови — эритроцитов (у человека и позвоночных животных). Гемоглобин составляет примерно 98% массы всех белков эритроцита. За счет своей структуры гемоглобин участвует в переносе кислорода от легких к тканям, и оксида углерода обратно.

Строение гемоглобина

Гемоглобин состоит из двух цепей глобина типа альфа и двух цепей другого типа (бета, гамма или сигма), соединенными с четырьмя молекулами гемма, содержащего железо. Структура гемоглобина записывается буквами греческого алфавита: α2γ2.

Обмен гемоглобина

Гемоглобин образуется эритроцитами в красном костном мозге и циркулирует с клетками в течение всей их жизни — 120 дней. Когда селезенкой удаляются старые клетки, компоненты гемоглобина удаляются из организма или поступают обратно в кровоток, чтобы включиться в новые клетки.

Типы гемоглобина

К нормальным типам гемоглобина относится гемоглобин А или HbA (от adult — взрослый), имеющий структуру α2β2, HbA2 (минорный гемоглобин взрослого, имеющий структуру α2σ2 и фетальный гемоглобин (HbF, α2γ2. Гемоглобин F — гемоглобин плода. Замена на гемоглобин взрослого полностью происходит к 4-6 месяцам (уровень фетального гемоглобина в этом возрасте менее 1%). Эмбриональный гемоглобин образовывается через 2 недели после оплодотворения, в дальнейшем, после образования печени у плода, замещается фетальным гемоглобином.

Тип гемоглобина	Процент содержания у взрослого человека
HbA — взрослый гемоглобин	98%
HbA2 — взрослый гемоглобин минорный	Около 2%
HbFi — фетальный гемоглобин	0,5-1%
Эмбриональный гемоглобин	нет
HbA1C — гликированный гемоглобин

Аномальных гемоглобинов более 300, их называют по месту открытия.

Функция гемоглобина

Основная функция гемоглобина — доставка кислорода от легких к тканям и углекислого газа обратно.

Формы гемоглобина

Оксигемоглобин — соединение гемоглобина с кислородом. Оксигемоглобин преобладает в артериальной крови, идущей от легких к тканям. Из-за содержания оксигемоглобина артериальная кровь имеет алый цвет.
Восстановленный гемоглобин или дезоксигемоглобин (HbH) — гемоглобин, отдавший кислород тканям
Карбоксигемоглобин — соединение гемоглобина с углекислым газом. Находится в венозной крови и придает ей темный вишневый цвет.

Как же это происходит? Почему в легких гемоглобин забирает, а в тканях отдает кислород?

Эффект Бора

Эффект был описан датским физиологом Христианом Бором https://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (отцом знаменитого физика Нильса Бора).

Христиан Бор заявил, что при большей кислотности (более низкое значение рН, например, в тканях) гемоглобин будет меньше связываться с кислородом, что позволит его отдать.

В легких, в условиях избытка кислорода, он соединяется с гемоглобином эритроцитов. Эритроциты с током крови доставляют кислород ко всем органам и тканям. В тканях организма с участием поступающего кислорода проходят реакции окисления. В результате этих реакций образуются продукты распада, в том числе, углекислый газ. Углекислый газ из тканей переносится в эритроциты, из-за чего уменьшается сродство к кислороду, кислород выделяется в ткани.

Эффект Бора имеет громадное значение для функционирования организма. Ведь если клетки интенсивно работают, выделяют больше СО2, эритроциты могут снабдить их большим количеством кислорода, не допуская кислородного «голодания». Следовательно, эти клетки могут и дальше работать в высоком темпе.

Какой уровень гемоглобина в норме?

В каждом миллилитре крови содержится около 150 мг гемоглобина! Уровень гемоглобина меняется с возрастом и зависит от пола. Так, у новорожденных гемоглобин значительно выше, чем у взрослых, а у мужчин выше, чем у женщин.

Что еще влияет на уровень гемоглобина?

Некоторые другие состояния также влияют на уровень гемоглобина, например, пребывание на высоте, курение, беременность.

Заболевания, связанные с изменением количества или структуры гемоглобина

Повышение уровня гемоглобина наблюдается при эритроцитозах, обезвоживании.
Снижение уровня гемоглобина наблюдается при различных анемиях.
При отравлении угарным газом образуется карбгемоглобин (не путайте с карбоксигемоглобином!), который не может присоединять кислород.
Под действием некоторых веществ образуется метгемоглобин.
Изменение структуры гемоглобина называется гемоглобинопатией. Самые известные и частые заболевания этой группы — серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина. См.гемоглобинопатии на сайте Всемирной организации здравоохранения https://www.who.int/centre/factsheets/fs308/ru/index.html

Читайте также: Гемоглобин 146 г л

Знаете ли Вы?

У беспозвоночных животных гемоглобин растворен в плазме крови.
В сутки из легких в ткани переносится около 600 литров кислорода!
Красный цвет крови придает гемоглобин, входящий в состав эритроцитов. У некоторых червей вместо гемоглобина хлорокруорин и кровь зеленая. А у каракатиц, скорпионов и пауков голубая, так как вместо гемоглобина — содержащий медь гемоцианин.

Другие статьи раздела

Распространенный возбудитель инфекций дыхательных путей (фарингиты, синуситы, отиты, бронхиты и пневмонии). Анализы на антитела используются для диагностики инфекции Chlamydophila pneumoniae при длительных инфекциях дыхательных путей.
Mycoplasma pneumoniae — возбудитель пневмонии человека, острых респираторных заболеваний (ОРЗ), заболеваний верхних дыхательных путей (фарингита, бронхита), а также некоторых нереспираторных заболеваний.
Азооспермия (azoospermia) — отсутствие сперматозоидов в эякуляте
Бактерии — одноклеточные микроорганизмы, некоторые из которых могут вызывать заболевания.
Mycoplasma pneumoniae (микоплазма пневмонии), Chlamydohpila pneumoniae (хламидофила пневмонии, прежнее название Chlamydia pneumoniae)
Гипофиз — непарная железа внутренней секреции, расположенная на основании головного мозга в костном кармане — гипофизарной ямке турецкого седла. Гипофиз вырабатывает гормоны, оказывающие влияние на работу всего организма — рост и развитие, обмен веществ, половую функцию.
Повышенный рост волос (гирсутизм) может быть следствием не только повышенного уровня андрогенов (см. «гиперандрогения»), но и высокой активности 5-альфа-редуказы в коже (фермента волосяных фолликулов, превращающего тестостерон в гораздо более активный дигидротестостерон.
По данным ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) заболеваемость в России составляет более 50 человек на 100 000 населения. Имеет важное значение то, что у женщин значительно чаще чем у мужчин (50-90% против 10%) возможно бессимптомное течение заболевания.
Делеция (ген.) — вид хромосомных мутаций, при котором происходит потеря какого-либо участка хромосомы.
Механизм обратной связи — система, которая используется организмом для контроля некоторых функций и поддержания состояния постоянства организма. Механизм обратной связи использует один из продуктов пути обмена веществ, обычно конечный продукт, для контроля активности пути обмена веществ и регуляции количества этого продукта. Обратная связь может быть отрицательной и положительной.

Источник

ОКСИГЕМОГЛОБИН

оксигенированный гемоглобин HbO2, продукт обратимого присоединения кислорода к «восстановленному» Гемоглобину (Hb); переносит О2 от органов дыхания к тканям и определяет ярко-красный цвет артериальной крови. В Hb молекула O2 связывается атомом железа Гема (Fe2+); при этом валентность железа не меняется, т. е. истинного окисления не происходит. Присоединение O2 к одному из 4 гемов изменяеттрёхмерную структуру Hb и сродство др. гемов к O2. На образование и диссоциацию HbO2 в организме влияют концентрация CO2, pH и др факторы. У разный видов животных Hb имеет одинаковый гем, но различаются белковой частью — Глобином (его размером, аминокислотным составом, физич. свойствами), который и влияет на сродство Hb к O2. Эти различия связаны с экологией вида: обычно чем доступнее O2 для животного, тем меньше сродство его Hb к O2, т. е тем выше парциальное давление O2, при котором происходит насыщение им Hb и образование HbO2. Так, у наземных животных сродство Hb к O2 меньше, чем у водных; у рыб, обитающих в проточных водах оно меньше, чем у рыб стоячих вод, и т.д. Даже у организмов одного вида (например, у человека) может быть несколько Hb, которые сменяют друг друга в процессе онтогенеза (у плода HbO2 образуется легче, чем у взрослого).

Лит.: Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967, с. 238-79; Коржуев П. А., Проблема оксигенации гемоглобина, «Успехи физиологических наук», 1973, т. 4, № 3.

ОКСИГЕНАЗЫ →← ОКСИ…, ОКС…

Смотреть что такое ОКСИГЕМОГЛОБИН в других словарях:

ОКСИГЕМОГЛОБИН

оксигемоглобин сущ., кол-во синонимов: 2 • гематоглобулин (1) • гемоглобин (6) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. . Синонимы: гематоглобулин, гемоглобин… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

ОКСИГЕМОГЛОБИН, о к с и г е н и р о в а н н ы й гемоглобин, НbО2, продукт обратимого присоединения кислорода к «восстановленному» гемоглобину (НЬ); п… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

Облог Облик Облиго Обл Обкос Обком Обилие Обелиск Обгон Носилки Носик Нос Ном Нолик Нок Нло Нимб Нил Никс Николо Нии Неолог Неоком Немо Негибко Небо Мосол Моск Моос Монолог Моноблок Моно Монгол Монго Молоко Молескин Моки Могол Много Млеко Мкс Мис Миолог Миоглобин Мио Минск Минос Милон Мило Милин Миленок Миколог Мик Миелин Миг Мес Менсол Мениск Мелос Мелон Мелок Мелко Мелис Мел Меконг Мег Лоск Лосенок Лоно Лонг Ломонос Ломик Лом Локон Локо Лок Логос Логин Логико Логик Лог Лобок Лобио Лобик Лобие Лоб Лисенок Лис Лион Линкос Линк Лимон Лиминг Лимб Лик Лиго Лесогон Лесник Лесин Лесик Леон Ленск Леникс Лен Лек Легко Легион Кси Косо Косно Космолог Кос Консоме Конго Кон Комс Комингс Коми Комби Ком Колос Колон Коломбо Колоб Коло Колесо Колено Кол Кобол Кобе Клон Клион Клио Клин Клим Клеом Клен Кисло Кислин Кинолог Кино Кинг Кимоно Ким Килоом Кило Килим Кил Кен Кеб Кгб Искони Иск Ионол Ион Иомен Иол Инок Инко Инк Илим Икс Икос Иго Игил Игемон Ибсен Иблис Ибис Ибикон Енол Емко Елкин Елико Госкино Гос Гонг Гон Гомон Гомолог Гомик Голосок Голосник Голос Голо Голик Гол Гоблин Гоби Гномик Гном Глог Глобин Гликоген Глеб Гко Гинкго Гинеколог Гимн Гик Гибко Геолого Геолог Геобиолог Ген Гемоглобин Гемин Гемблинг Гем Гелиос Гелио Геликон Гекс Геб Босиком Бонмо Бон Бологое Бокс Боком Бок Боинг Боек Богомол Богомил Бог Блокинг Блок Блогинг Блог Блинок Блин Блик Блеск Бис Биос Биом Биолого Биолог Биокол Био Облом Обломок Обмен Обмин Обмол Обнос Обносок Обои Обок Обол Обсе Огиенко Огон Огонек Бином Окб Окисел Окно Око Бинго Бимс Оксим Олег Биг Бен Белоног Бегом Бегло Бег Олеин Бек Бекон Белг Бес Бигос Бикс Билон Оксиген Оксигемоглобин Бинк Около Окоем… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

ОКСИГЕМОГЛОБИН оксигенированный гемоглобин, соединение гемоглобина (Нb) с мол. кислородом; переносит О2 от органов дыхания к тканям и определяет ярко-… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

оксигемоглоби́н (см. окси…) соединение гемоглобина с кислородом, образующееся при прохождении крови по капиллярам органов дыхания и легко распадающе… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

1) Орфографическая запись слова: оксигемоглобин2) Ударение в слове: оксигемоглоб`ин3) Деление слова на слоги (перенос слова): оксигемоглобин4) Фонетиче… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

(оксигенированный гемоглобин HbO2) соединение гемоглобина с кислородом. Переносит о2 от органов дыхания к тканям, определяет ярко-красный цвет артериальной крови. относительное содержание о. в крови зависит от парциального давления кислорода. При высоком парциальном давлении о2 (в капиллярах легких) гемоглобин (Hb) на 95 % находится в форме Hbо2. При прохождении крови по капиллярам тканей о. распадается с выделением кислорода. Гемоглобин отдает тканям свой кислород и затем забирает углекислый газ (Со2), выделяющийся в процессе жизнедеятельности тканей. Соединение гемоглобина с углекислым газом называется карбгемоглобином (HbСо2). в капиллярах легких карбгемоглобин легко распадается на Hb и Со2. См. также Карбоксигемоглобин, Оксид углерода…. смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

oxyhemoglobin — оксигемоглобин.Форма гемоглобина <hemoglobin>, образующаяся при оксигенации, т.е. присоединение к одному из гемов молекулы кислорода; т… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

ОКСИГЕМОГЛОБИН, соединение ГЕМОГЛОБИНА из ЭРИТРОЦИТОВ (красных кровяных клеток) с кислородом, поступающим из легких. В этой форме кислород в крови пере… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

Ударение в слове: оксигемоглоб`инУдарение падает на букву: иБезударные гласные в слове: оксигемоглоб`ин

ОКСИГЕМОГЛОБИН

(oxyhaemoglobin) ярко-красное вещество, образующееся благодаря обратимому соединению содержащегося в эритроцитах пигмента гемоглобина с кислородом. Оксигемоглобин является той формой, в которой кислород переносится из легких в различные ткани организма, где затем происходит его освобождение. Для сравнения: Метгемоглобин…. смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

оксигемоглобин [см. окси…] — соединение гемоглобина с кислородом, образующееся при прохождении крови по капиллярам органов дыхания и легко распадающееся в тканях тела, благодаря чему осуществляется перенос кислорода из органов дыхания к тканям. <br><br><br>… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

оксигемоглоби/н, -а Синонимы: гематоглобулин, гемоглобин

ОКСИГЕМОГЛОБИН

(Окси- + Гемоглобин;. син. гемоглобин оксигенированный)форма гемоглобина, в которой он обратимо соединен с кислородом и обеспечивает перенос последнего… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

гемоглобин, связанный с кислородом; переносит кислород от органов дыхания к тканям, определяет ярко-красный цвет артериальной крови. Синонимы: гематог… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

оксигемоглобин (окси- + гемоглобин; син. гемоглобин оксигенированный) — форма гемоглобина, в которой он обратимо соединен с кислородом и обеспечивает п… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

(окси- + гемоглобин; син. гемоглобин оксигенированный) форма гемоглобина, в которой он обратимо соединен с кислородом и обеспечивает перенос последнего кровью от легких к тканям…. смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

ОКСИГЕМОГЛОБИН, гемоглобин, соединенный с кислородом; переносит кислород от органов дыхания к тканям, определяет ярко-красный цвет артериальной крови…. смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

ОКСИГЕМОГЛОБИН — гемоглобин, соединенный с кислородом; переносит кислород от органов дыхания к тканям, определяет ярко-красный цвет артериальной крови.<br>… смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

ОКСИГЕМОГЛОБИН , гемоглобин, соединенный с кислородом; переносит кислород от органов дыхания к тканям, определяет ярко-красный цвет артериальной крови…. смотреть

ОКСИГЕМОГЛОБИН

— гемоглобин, соединенный с кислородом; переносит кислородот органов дыхания к тканям, определяет ярко-красный цвет артериальнойкрови.

ОКСИГЕМОГЛОБИН

Начальная форма — Оксигемоглобин, винительный падеж, единственное число, мужской род, неодушевленное

ОКСИГЕМОГЛОБИН (OXYHAEMOGLOBIN)

ярко-красное вещество, образующееся благодаря обратимому соединению содержащегося в эритроцитах пигмента гемоглобина с кислородом. Оксигемоглобин является той формой, в которой кислород переносится из легких в различные ткани организма, где затем происходит его освобождение. Для сравнения: Метгемоглобин. Источник: «Медицинский словарь»… смотреть

Источник