leerresultaten
- beschrijf hoe zuurstof wordt gebonden aan hemoglobine en getransporteerd naar lichaamsweefsels
hoewel zuurstof oplost in bloed, wordt op deze manier slechts een kleine hoeveelheid zuurstof getransporteerd. Slechts 1,5 procent van de zuurstof in het bloed wordt direct opgelost in het bloed zelf. De meeste zuurstof-98,5 procent-is gebonden aan een eiwit genaamd hemoglobine en gedragen naar de weefsels.,Hb is een eiwitmolecuul dat voorkomt in rode bloedcellen (erytrocyten) en bestaat uit vier subeenheden: twee alfa-en twee bèta-subeenheden (figuur 1). Elke subeenheid omringt een centrale heemgroep die ijzer bevat en één zuurstofmolecuul bindt, toestaand elke hemoglobinemolecule om vier zuurstofmoleculen te binden. Moleculen met meer zuurstof gebonden aan de Heem groepen zijn helderder rood. Als gevolg hiervan is zuurstofrijk arterieel bloed waar de HB vier zuurstofmoleculen draagt helder rood, terwijl veneus bloed dat gedeoxygeneerd is donkerder rood is.,
figuur 1. Het eiwit in (a) rode bloedcellen die zuurstof naar cellen en kooldioxide naar de longen draagt is (b) hemoglobine. Hemoglobine bestaat uit vier symmetrische subeenheden en vier heemgroepen. Ijzer geassocieerd met de heme bindt zuurstof. Het is het ijzer in hemoglobine dat bloed zijn rode kleur geeft.
Het is gemakkelijker om een tweede en derde zuurstofmolecuul aan Hb te binden dan het eerste molecuul. Dit komt omdat de hemoglobine molecuul verandert zijn vorm, of bouw, als zuurstof bindt., De vierde zuurstof is dan moeilijker te binden. De binding van zuurstof aan hemoglobine kan worden uitgezet als functie van de partiële druk van zuurstof in het bloed (x-as) versus de relatieve HB-zuurstofverzadiging (y-as). De resulterende grafiek-een zuurstof dissociatiecurve-is sigmoïdaal, of S-vormig (figuur 2). Naarmate de gedeeltelijke druk van zuurstof toeneemt, wordt de hemoglobine steeds meer verzadigd met zuurstof.
Figuur 2., De zuurstof dissociatiecurve toont aan dat, naarmate de gedeeltelijke druk van zuurstof toeneemt, meer zuurstof bindt hemoglobine. Nochtans, kan de affiniteit van hemoglobine voor zuurstof naar links of naar rechts afhankelijk van milieuvoorwaarden verschuiven.
praktijkvraag
de nieren zijn verantwoordelijk voor het verwijderen van overtollige H+ – ionen uit het bloed. Als de nieren falen, wat gebeurt er dan met de pH van het bloed en de hemoglobine-affiniteit voor zuurstof?
factoren die de zuurstofbinding beïnvloeden
het zuurstoftransportvermogen van hemoglobine bepaalt hoeveel zuurstof in het bloed wordt vervoerd. Naast \text{P}_{\text{O}_2} kunnen andere omgevingsfactoren en ziekten de zuurstofdoorlaatbaarheid en-afgifte beïnvloeden.
Kooldioxideniveaus, pH van het bloed en lichaamstemperatuur beïnvloeden de zuurstofdoorvoercapaciteit (Figuur 2). Wanneer kooldioxide in het bloed zit, reageert het met water om bicarbonaat \left (\text{HCO}^{-}_{3}\rechts) en waterstofionen (h+)., Naarmate het kooldioxidegehalte in het bloed toeneemt, wordt meer H+ geproduceerd en neemt de pH af. Deze toename van kooldioxide en de daaropvolgende daling van de pH verminderen de affiniteit van hemoglobine voor zuurstof. De zuurstof dissocieert van het HB-molecuul, waardoor de zuurstof-dissociatiecurve naar rechts wordt verplaatst. Daarom is meer zuurstof nodig om hetzelfde hemoglobine verzadigingsniveau te bereiken als toen de pH hoger was. Een soortgelijke verschuiving in de curve is ook het gevolg van een verhoging van de lichaamstemperatuur., De verhoogde temperatuur, zoals van verhoogde activiteit van skeletspier, veroorzaakt de affiniteit van hemoglobine voor zuurstof om worden verminderd.
Figuur 3. Mensen met sikkelcelanemie hebben halvemaanvormige rode bloedcellen. (credit: modification of work by Ed Uthman; scale-bar data van Matt Russell)
ziekten zoals sikkelcelanemie en thalassemie verminderen het vermogen van het bloed om zuurstof te leveren aan weefsels en zijn zuurstof-dragende capaciteit., Bij sikkelcelanemie is de vorm van de rode bloedcel halvemaanvormig, langwerpig en verstijfd, waardoor het vermogen om zuurstof te leveren wordt verminderd (Figuur 3).
in deze vorm kunnen rode bloedcellen niet door de haarvaten. Dit is pijnlijk als het zich voordoet. Thalassemie is een zeldzame genetische ziekte veroorzaakt door een defect in de alfa-of de bèta-subeenheid van Hb. Patiënten met thalassemie produceren een hoog aantal rode bloedcellen, maar deze cellen hebben lagere dan normale niveaus van hemoglobine. Daardoor wordt het zuurstof-draagvermogen verminderd.,
samengevat: Transport van zuurstof in het bloed
hemoglobine is een eiwit in rode bloedcellen dat bestaat uit twee alfa-en twee bèta-subeenheden die een ijzerhoudende heemgroep omringen. Zuurstof bindt deze heemgroep gemakkelijk. Het vermogen van zuurstof om te binden neemt toe naarmate meer zuurstofmoleculen zijn gebonden aan heme. Ziektetoestanden en veranderde omstandigheden in het lichaam kunnen het bindende vermogen van zuurstof beïnvloeden en het vermogen om te scheiden van hemoglobine verhogen of verlagen.
probeer het
bijdragen!,
verbeter deze pagina leer meer
Geef een reactie