Βασική διαφορά – Οξυγονωμένη έναντι Αποοξυγονωμένης Αιμοσφαιρίνης
Η αιμοσφαιρίνη είναι μια πρωτεΐνη που βρίσκεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια, τα οποία μεταφέρουν οξυγόνο από τους πνεύμονες στους ιστούς και τα όργανα του σώματος και διοξείδιο του άνθρακα από τους ιστούς και τα όργανα του σώματος στους πνεύμονες. Υπάρχουν δύο καταστάσεις αιμοσφαιρίνης: η οξυγονωμένη και η αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη. Η βασική διαφορά μεταξύ οξυγονωμένης και αποοξυγονωμένης αιμοσφαιρίνης είναι ότι η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη είναι η κατάσταση της αιμοσφαιρίνης που συνδέεται με τέσσερα μόρια οξυγόνου, ενώ η αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη είναι η αδέσμευτη κατάσταση της αιμοσφαιρίνης με το οξυγόνο. Η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη έχει έντονο κόκκινο χρώμα ενώ η αποξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη σκούρο κόκκινο.
Τι είναι η αιμοσφαιρίνη;
Η αιμοσφαιρίνη (Hb) είναι ένα σύνθετο μόριο πρωτεΐνης που υπάρχει στα ερυθρά αιμοσφαίρια και δίνει το τυπικό σχήμα στα ερυθρά αιμοσφαίρια (στρογγυλό με στενό κέντρο). Οι βασικοί ρόλοι της Hb περιλαμβάνουν τη μεταφορά οξυγόνου από τους πνεύμονες στους ιστούς του σώματος, την ανταλλαγή του με διοξείδιο του άνθρακα και τη λήψη διοξειδίου του άνθρακα από τους ιστούς του σώματος στον πνεύμονα και την ανταλλαγή με οξυγόνο. Το μόριο αιμοσφαιρίνης περιέχει τέσσερις πολυπεπτιδικές αλυσίδες (υπομονάδες πρωτεΐνης) και τέσσερις ομάδες αίμης όπως φαίνεται στο σχήμα 01. Τέσσερις πολυπεπτιδικές αλυσίδες αντιπροσωπεύουν δύο αλυσίδες άλφα σφαιρίνης και δύο αλυσίδες βήτα σφαιρίνης. Η αίμη είναι μια σημαντική ένωση πορφυρίνης στο μόριο της αιμοσφαιρίνης που έχει ένα κεντρικό άτομο σιδήρου ενσωματωμένο μέσα. Κάθε πολυπεπτιδική αλυσίδα του μορίου της αιμοσφαιρίνης περιέχει μια ομάδα αίμης και ένα άτομο σιδήρου. Το άτομο σιδήρου είναι ζωτικής σημασίας για τη μεταφορά οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα και είναι ο κύριος συντελεστής του κόκκινου χρώματος των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Η αιμοσφαιρίνη ονομάζεται επίσης μεταλλοπρωτεΐνη λόγω της ενσωμάτωσής της σε άτομα σιδήρου.
Η παροχή οξυγόνου σε ιστούς και όργανα είναι ζωτικής σημασίας και απαραίτητη. Τα κύτταρα λαμβάνουν ενέργεια μέσω αερόβιας αναπνοής (οξειδωτική φωσφορυλίωση) χρησιμοποιώντας οξυγόνο ως δέκτη ηλεκτρονίων. Η παραγωγή ενέργειας απαιτείται για τον βέλτιστο μεταβολισμό και τις λειτουργίες των κυττάρων. Η παροχή οξυγόνου διευκολύνεται από τις πρωτεΐνες αιμοσφαιρίνης. Ως εκ τούτου, η αιμοσφαιρίνη είναι επίσης γνωστή ως πρωτεΐνη που μεταφέρει οξυγόνο στο αίμα.
Το χαμηλό επίπεδο αιμοσφαιρίνης στο αίμα που ονομάζεται αναιμία. Η κατάσταση αναιμίας μπορεί να προκαλέσει διάφορες ασθένειες. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τις χαμηλές συγκεντρώσεις αιμοσφαιρίνης στο αίμα. Η έλλειψη σιδήρου είναι ο κύριος λόγος, ενώ η υπερβολική δίαιτα, ο ανθυγιεινός τρόπος ζωής, ορισμένες ασθένειες και καρκίνοι είναι επίσης αιτίες για το ίδιο.
Μόριο αιμοσφαιρίνης έχει τέσσερις θέσεις δέσμευσης οξυγόνου που σχετίζονται με τέσσερα άτομα Fe+2. Ένα μόριο αιμοσφαιρίνης μπορεί να μεταφέρει το πολύ τέσσερα μόρια οξυγόνου. Ως εκ τούτου, η αιμοσφαιρίνη μπορεί να είναι κορεσμένη ή ακόρεστη με οξυγόνο. Ο κορεσμός οξυγόνου είναι το ποσοστό των θέσεων δέσμευσης οξυγόνου της αιμοσφαιρίνης που καταλαμβάνεται από το οξυγόνο. Με άλλα λόγια, μετρά το κλάσμα της κορεσμένης με οξυγόνο αιμοσφαιρίνης σε σχέση με τη συνολική αιμοσφαιρίνη. Αυτές οι δύο καταστάσεις της αιμοσφαιρίνης είναι γνωστές ως οξυγονωμένη και αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη.
Εικόνα 1: Δομή της αιμοσφαιρίνης
Τι είναι η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη;
Όταν τα μόρια της αιμοσφαιρίνης δεσμεύονται και είναι κορεσμένα με μόρια οξυγόνου, ο συνδυασμός αιμοσφαιρίνης με οξυγόνο είναι γνωστός ως οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη (οξυαιμοσφαιρίνη). Η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής αναπνοής (αερισμός), όταν τα μόρια οξυγόνου συνδέονται με τις ομάδες αίμης της αιμοσφαιρίνης στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Η παραγωγή οξυγονωμένης αιμοσφαιρίνης συμβαίνει κυρίως στα πνευμονικά τριχοειδή αγγεία κοντά στις κυψελίδες των πνευμόνων όπου λαμβάνει χώρα η ανταλλαγή αερίων (εισπνοή και εκπνοή). Η συγγένεια της δέσμευσης οξυγόνου στην αιμοσφαιρίνη επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το pH. Όταν το pH είναι υψηλό, υπάρχει υψηλή συγγένεια δέσμευσης οξυγόνου με την αιμοσφαιρίνη, αλλά μειώνεται καθώς μειώνεται το pH. Συνήθως υπάρχει υψηλό pH στους πνεύμονες και χαμηλό pH στους μύες. Έτσι, αυτή η διαφορά στις συνθήκες pH είναι χρήσιμη για τη σύνδεση, τη μεταφορά και την απελευθέρωση οξυγόνου. Δεδομένου ότι υπάρχει υψηλή συγγένεια δέσμευσης κοντά στον πνεύμονα, το οξυγόνο συνδέεται με την αιμοσφαιρίνη και παράγει οξυαιμοσφαιρίνη. Όταν η οξυαιμοσφαιρίνη φτάνει στον μυ λόγω χαμηλού pH, διαλύεται και απελευθερώνει οξυγόνο στα κύτταρα. Το φυσιολογικό επίπεδο οξυγόνου στο αίμα του ανθρώπου θεωρείται ότι είναι της τάξης του 95 – 100%. Το οξυγονωμένο αίμα είναι ορατό σε έντονο κόκκινο (κόκκινο κόκκινο) χρώμα. Όταν η αιμοσφαιρίνη είναι σε οξυγονωμένη μορφή, είναι επίσης γνωστή ως κατάσταση R (Χαλαρή κατάσταση) της αιμοσφαιρίνης.
Εικόνα 2: Οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη
Τι είναι η Αποοξυγονωμένη Αιμοσφαιρίνη;
Η αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη είναι η μορφή αιμοσφαιρίνης που δεν συνδέεται με το οξυγόνο. Η αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη στερείται οξυγόνου. Εξ ου και αυτή η κατάσταση ονομάζεται κατάσταση Τ (Τενή κατάσταση) της αιμοσφαιρίνης. Η αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη μπορεί να παρατηρηθεί όταν η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη απελευθερώνει οξυγόνο και ανταλλάσσεται με διοξείδιο του άνθρακα κοντά στην πλασματική μεμβράνη των μυϊκών κυττάρων όπου υπάρχει περιβάλλον με χαμηλό pH. Όταν η αιμοσφαιρίνη έχει χαμηλή συγγένεια προς τη δέσμευση οξυγόνου, παρέχει οξυγόνο και μετατρέπεται σε αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη.
Εικόνα 3: Οξυγονωμένη και αποξυγονωμένη ροή αίματος μέσω του σώματος
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Οξυγονωμένης και Αποοξυγονωμένης Αιμοσφαιρίνης;
Οξυγονωμένη έναντι Αποοξυγονωμένης Αιμοσφαιρίνης |
|
| Οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη είναι ο συνδυασμός αιμοσφαιρίνης συν οξυγόνου. | Η αδέσμευτη μορφή αιμοσφαιρίνης με οξυγόνο είναι γνωστή ως αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη. |
| Κατάσταση του μορίου οξυγόνου | |
| Τα μόρια οξυγόνου συνδέονται με το μόριο της αιμοσφαιρίνης. | Τα μόρια οξυγόνου δεν συνδέονται με το μόριο της αιμοσφαιρίνης. |
| Χρώμα | |
| Η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη έχει έντονο κόκκινο χρώμα. | Η αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη έχει σκούρο κόκκινο χρώμα. |
| Κατάσταση της αιμοσφαιρίνης | |
| Αυτή είναι γνωστή ως η κατάσταση R της αιμοσφαιρίνης. | Αυτή είναι γνωστή ως η T (τεταμένη) κατάσταση της αιμοσφαιρίνης. |
| Σχηματισμός | |
| Οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη σχηματίζεται όταν τα μόρια οξυγόνου συνδέονται με τις ομάδες αίμης της αιμοσφαιρίνης στα ερυθρά αιμοσφαίρια κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής αναπνοής. | Αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη σχηματίζεται όταν απελευθερώνεται οξυγόνο από την οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη και ανταλλάσσεται με διοξείδιο του άνθρακα κοντά στην πλασματική μεμβράνη των μυϊκών κυττάρων. |
Σύνοψη – Οξυγονωμένη και Αποξυγονωμένη Αιμοσφαιρίνη
Η αιμοσφαιρίνη είναι μια ζωτικής σημασίας πρωτεΐνη που βρίσκεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια και είναι ικανή να μεταφέρει οξυγόνο από τον πνεύμονα στους ιστούς του σώματος και να μεταφέρει διοξείδιο του άνθρακα από τους ιστούς του σώματος στον πνεύμονα. Υπάρχουν δύο καταστάσεις αιμοσφαιρίνης λόγω της δέσμευσης του οξυγόνου. Αυτές είναι η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη και η αποοξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη. Η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη σχηματίζεται όταν τα μόρια οξυγόνου συνδέονται με τα άτομα Fe. Η αποξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη σχηματίζεται όταν απελευθερώνονται μόρια οξυγόνου από το μόριο της αιμοσφαιρίνης. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ οξυγονωμένης και αποξυγονωμένης αιμοσφαιρίνης. Η προσκόλληση και η απελευθέρωση οξυγόνου επηρεάζεται κυρίως από το pH και τη μερική πίεση του οξυγόνου.
