Biologia na kierunku II

chociaż tlen rozpuszcza się we krwi, tylko niewielka ilość tlenu jest transportowana w ten sposób. Tylko 1,5 procent tlenu we krwi rozpuszcza się bezpośrednio w samej krwi. Większość tlenu-98,5 procent-jest związana z białkiem zwanym hemoglobiną i przenoszona do tkanek.,

hemoglobina

hemoglobina, czyli Hb, jest cząsteczką białka występującą w czerwonych krwinkach (erytrocytach) zbudowaną z czterech podjednostek: dwóch podjednostek alfa i dwóch podjednostek beta (ryc. 1). Każda podjednostka otacza centralną grupę hemu, która zawiera żelazo i wiąże jedną cząsteczkę tlenu, dzięki czemu każda cząsteczka hemoglobiny wiąże cztery cząsteczki tlenu. Cząsteczki z większą ilością tlenu związane z grupami hemu są jaśniejsze czerwone. W rezultacie utleniona krew tętnicza, w której Hb przenosi cztery cząsteczki tlenu, jest jasnoczerwona, podczas gdy krew żylna, która jest odtleniona, jest ciemniejsza na Czerwono.,

Rysunek 1. Białko wewnątrz (a) czerwonych krwinek, które przenosi tlen do komórek i dwutlenku węgla do płuc jest (b) hemoglobina. Hemoglobina składa się z czterech symetrycznych podjednostek i czterech grup hemowych. Żelazo związane z hemem wiąże tlen. To żelazo w hemoglobinie nadaje krwi czerwony kolor.

łatwiej jest wiązać drugą i trzecią cząsteczkę tlenu do Hb niż pierwszą cząsteczkę. Dzieje się tak dlatego, że cząsteczka hemoglobiny zmienia swój kształt lub konformację, ponieważ tlen wiąże się., Czwarty tlen jest wtedy trudniejszy do wiązania. Wiązanie tlenu z hemoglobiną można wykreślić jako funkcję ciśnienia cząstkowego tlenu we krwi (oś x) w porównaniu do względnego nasycenia tlenem Hb (oś y). Otrzymany Wykres-krzywa dysocjacji tlenu – jest sigmoidalny lub w kształcie litery S (Rysunek 2). Wraz ze wzrostem ciśnienia cząstkowego tlenu hemoglobina staje się coraz bardziej nasycona tlenem.

Rysunek 2., Krzywa dysocjacji tlenu pokazuje, że wraz ze wzrostem ciśnienia cząstkowego tlenu, więcej tlenu wiąże hemoglobinę. Jednak powinowactwo hemoglobiny do tlenu może przesunąć się w lewo lub w prawo w zależności od warunków środowiskowych.

czynniki wpływające na wiązanie tlenu

zdolność przenoszenia tlenu przez hemoglobinę określa ilość tlenu we krwi. Oprócz \text{P}_{\text{O} _2}, inne czynniki środowiskowe i choroby mogą wpływać na zdolność przenoszenia i dostarczania tlenu.

poziom dwutlenku węgla, pH krwi i temperatura ciała wpływają na zdolność przenoszenia tlenu (ryc. 2). Gdy dwutlenek węgla znajduje się we krwi, reaguje z wodą, tworząc wodorowęglan \left (\text{HCO}^{-}_{3}\Prawo) i jony wodorowe (H+)., Wraz ze wzrostem poziomu dwutlenku węgla we krwi powstaje więcej H+, a pH spada. Ten wzrost dwutlenku węgla i późniejszy spadek pH zmniejszają powinowactwo hemoglobiny do tlenu. Tlen dysocjuje z cząsteczki Hb, przesuwając krzywą dysocjacji tlenu w prawo. W związku z tym, więcej tlenu jest potrzebne, aby osiągnąć ten sam poziom nasycenia hemoglobiny, jak gdy pH było wyższe. Podobne przesunięcie krzywej wynika również ze wzrostu temperatury ciała., Podwyższona temperatura, na przykład z powodu zwiększonej aktywności mięśni szkieletowych, powoduje zmniejszenie powinowactwa hemoglobiny do tlenu.

Rysunek 3. Osoby z anemią sierpowatą mają czerwone krwinki w kształcie półksiężyca. (kredyt: modyfikacja praca Ed Uthman; skala bar dane od Matt Russell)

choroby jak anemia sierpowata i talasemia zmniejszają zdolność krwi do dostarczania tlenu do tkanek i jego zdolność przenoszenia tlenu., W niedokrwistości sierpowatokrwinkowej kształt czerwonych krwinek jest półksiężycowy, wydłużony i usztywniony, zmniejszając jego zdolność do dostarczania tlenu (Rysunek 3).

w tej postaci krwinki czerwone nie mogą przechodzić przez naczynia włosowate. Jest to bolesne, gdy występuje. Talasemia jest rzadką chorobą genetyczną spowodowaną defektem podjednostki alfa lub beta Hb. Pacjenci z talasemią wytwarzają dużą liczbę czerwonych krwinek, ale komórki te mają niższy niż normalny poziom hemoglobiny. W związku z tym zmniejsza się nośność tlenu.,

Contribute!,

popraw tę stronę więcej