생물학 전공자에게 II

지만 산소에 용해 혈액,소량의 산소 운반이 방법입니다. 혈액 내의 산소의 1.5%만이 혈액 자체에 직접 용해됩니다. 대부분의 산소-98.5 퍼센트-는 헤모글로빈이라는 단백질에 결합되어 조직으로 운반됩니다.,

헤모글로빈

헤모글로빈,또는 Hb,단백질 분자에서 찾을 적혈구(적혈구)들의 네 가지 하위 단위:두 alpha subunits 두 개의 베타 subunits(그림 1). 각 소 단위에 둘러싸고 있는 중앙 heme 그룹 포함하는 철분과 결합 하나의 산소 분자가 수 있도록,각 헤모글로빈 분자 바인딩하는 네 개의 산소 분자. 헴 그룹에 더 많은 산소가 결합 된 분자는 더 밝은 빨간색입니다. 결과적으로,Hb 가 4 개의 산소 분자를 운반하는 산소화 된 동맥혈은 밝은 적색이고,탈산 된 정맥혈은 더 진한 적색이다.,

그림 1. (A)세포에 산소를 운반하고 폐에 이산화탄소를 운반하는 적혈구 내부의 단백질은(b)헤모글로빈입니다. 헤모글로빈은 4 개의 대칭 서브 유닛과 4 개의 헴 그룹으로 구성됩니다. 헴과 관련된 철분은 산소를 결합시킵니다. 혈액에 붉은 색을주는 것은 헤모글로빈의 철분입니다.

첫 번째 분자보다 두 번째 및 세 번째 산소 분자를 Hb 에 결합하는 것이 더 쉽습니다. 이것은 헤모글로빈 분자가 산소가 결합함에 따라 모양이나 형태가 바뀌기 때문입니다., 그러면 네 번째 산소가 결합하기가 더 어렵습니다. 헤모글로빈에 대한 산소의 결합은 혈액 내 산소의 분압(x 축)대 상대 Hb-산소 포화도(y 축)의 함수로서 플롯 될 수있다. 결과 그래프-산소 해리 곡선-은 sigmoidal 또는 S 자형입니다(그림 2). 산소의 분압이 증가함에 따라 헤모글로빈은 점점 산소로 포화됩니다.

그림 2., 산소 해리 곡선은 산소의 분압이 증가함에 따라 더 많은 산소가 헤모글로빈에 결합한다는 것을 보여줍니다. 그러나 산소에 대한 헤모글로빈의 친 화성은 환경 조건에 따라 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동할 수 있습니다.

에 영향을 미치는 요소는 산소 바인딩

산소 운반 능력의 헤모글로빈 결정에 얼마나 많은 산소가 수행된다. \Text{P}_{\text{O}_2}외에도 다른 환경 요인 및 질병은 산소 운반 능력 및 전달에 영향을 줄 수 있습니다.

이산화탄소 수준,혈액 pH 및 체온은 산소 운반 능력에 영향을 미칩니다(그림 2). 이산화탄소가 혈액에있을 때 물 과 반응하여 중탄산염을 형성합니다\왼쪽(\text{HCO}^{-}_{3}\오른쪽)및 수소 이온(H+)., 혈액 내 이산화탄소 수준이 증가함에 따라 더 많은 H+가 생성되고 pH 가 감소합니다. 이 이산화탄소의 증가와 ph 의 후속 감소는 산소에 대한 헤모글로빈의 친 화성을 감소시킨다. 산소는 hb 분자에서 해리되어 산소 해리 곡선을 오른쪽으로 이동시킵니다. 따라서 pH 가 높을 때와 동일한 헤모글로빈 포화 수준에 도달하기 위해서는 더 많은 산소가 필요합니다. 곡선의 비슷한 변화는 또한 체온의 증가로 인한 것입니다., 골격근의 활동 증가로 인한 것과 같이 온도가 상승하면 산소에 대한 헤모글로빈의 친 화성이 감소합니다.

그림 3. 겸상 적혈구 빈혈이있는 개인은 초승달 모양의 적혈구를 가지고 있습니다. (신용:의 수정 작업에 의해 Ed Uthman;스케일 바에서 데이터 매트 러셀)

질환과 같은 겸상적혈구 빈혈과 지중해 줄여 혈액의 능력을 전달하 조직에 산소 및 산소 운반 용량을 제공합니다., 겸상 적혈구 빈혈에서 적혈구의 모양은 초승달 모양이며 길쭉하고 뻣뻣 해져 산소를 전달하는 능력을 감소시킵니다(그림 3).

이 형태에서는 적혈구가 모세 혈관을 통과 할 수 없습니다. 이것은 발생했을 때 고통 스럽습니다. 지중해 빈혈은 hb 의 알파 또는 베타 서브 유닛의 결함으로 인한 드문 유전 질환입니다. 지중해 혈증 환자는 높은 수의 적혈구를 생성하지만이 세포는 정상보다 낮은 수준의 헤모글로빈을 가지고 있습니다. 따라서 산소 운반 능력이 떨어집니다.,