Hemoglobin Flashcards
Vad är hemoglobinets funktion?
Transport av syre från lungor till vävnader, samt transport av koldioxid och väte från vävnaderna till lungorna.
Glukos + O2–> CO2 + H2 + ATP
Hur länge lever erytrocyter?
120 dagar
Myoglobin:
Vart finns det?
Uppbyggnad?
Myoglobin finns i röda muskelceller (=skelettmuskler) (utgör ett syreskafferi).
Uppbyggnad av 8 stora alfahelixar. Kompakt litet protein. Insidan innehåller framförallt opolära aminosyror (valin, metionin, phenylalanin). Dock finns det två histidiner.
Myoglobin har också en prostetisk grupp - denna innehåller ej aminosyror.
Hur är hemmolekylen uppbyggd?
Hemmolekylen består av 4 st -kolatomsringar. Centralt i dessa finns en järnatom, förankrad till 4 st kväveatomer. Järn kan binda till 6 atomer. 2 st är kvar.
Plan molekyl.
Histidin F8s sidokedja sitter kovalent bunden till den 5:e bindningsmöjligheten hos järn. Syre binder till den 6:e bindningsmöjligheten.
Histidin E7 binder vätebindning till syret.
E7 är distala histidinet
E8 är proximala histidinet
Det distala histidinets position kommer påverka Fe-O2 bindningen så att den lutar. –> svagare bindning.
O2-Fe bindningen stabiliseras av en vätebindning mellan yttersta syret och sidokedjan på distala histidinet.
Vad är bakgrunden för kolmonoxidförgiftning?
Kolmonoxid kan också binda till järnatomen i hemmolekylen. Kolmonoxiden är mindre än O2 och kan därför binda in rakt –> starkare bindning än Fe-O2. (120 ggr starkare - irreversibel bindning).
Kolmonoxid blockerar syretransport.
Hur är hemoglobin uppbyggt?
4 myoglobinliknande subenheter.
2 st alfahelixar och 2 st betaflak.
-Subenheter hålls ihop av vätebindningar och jonbindningar.
- Varje subenhet innehåller en hemmolekyl –> en hemoglobin har 4 st O2.
HbA= adult Hb =2 alfa och 2 beta
HbF= fetalt Hb= 2 alfa och 2 gamma
HbF har högre affinitet för syre för att kunna ta upp O2 över placenta från moderna HbF.
Hur ser syremättnadskurvorna för myoglobin och hemoglobin ut?
Myoglobin: Hyperpolkurva. Vid lågt syretryck släpps syre i vävnaden, musklerna har syrereserver.
Hemoglobin: S-formad (mer syretrycksberoende). Avger syre i kapillärerna även vid en liten sänkning av syretrycket, ger en stor avsläppning av syre (effektivt). Dock håller hb nästan 50% av det upptagna O2 i det venösa systemet (reserv).
Vad menas med allostera interaktioner?
Proteiner som påverkas utifrån. Någon molekyl binder in till utsidan av proteinet. Påverkar aminosyror på insidan. konformationsändring–> aktiva sätet är förstört –> inaktiverat protein/inhibera/aktivera.
Nämn 4 typer av allostera interaktioner som är av betydelse för hbs förmåga att transportera O2, CO2 och H+.
1: KO-operativ bindning av O2; Vid bindning av en O2 underlättas inbindning av ytterligare en O2.
2: Ökande konc H+ = sjunkande pH underlättar avgivandet av syre (& tvärtom).
3: Ökande halt CO2 underlättar avgivandet av O2 (och tvärtom).
4: Bindning av 2,3 bifosfoglycerat (BPG) till hb minskar hb´s O2 affinitet. (bildas vid glykolysering).
Vad innebär Kooperativitet?
I hemmolekylen sitter Fe som inte är bunden till O2. Stor och förskjuten 0,4 Å mot den proximala histidinen. När järnatomen binder till O2 sker en omorganisering och Fe krymper och får plats i hemplanet. Den förskjuts 0,4 Å inåt och drar den proximala histidinen med sig. Vilket påverkar intilliggande aminosyror.
Hela subenheten –> subenhetens yta–> mer kompakt hemoglobin –> vissa saltbryggor bryts–> lättare att binda O2.
Frimärksmodellen: en karta med 4 frimärken. Första frimärket kräver mest energi.
Deoxyhemoglobin= Har flera saltbryggor mellan subenheterna T-form
Oxyhemoglobin=Har färre saltbryggor R-form.
Hur påverkar en ökad H+ koncentration/lågt pH hemoglobinet?
När vi har en hög koncentration av H+ kommer väte att adderas till vissa sidokedjor i histidins utsida.
- -> Jonbindningar kan återskapas mellan aminosyrorna.
- -> avsläppning av O2.
- -> deoxyform stabiliseras.
Hur påverkar CO2 hemoglobinet?
Co2 Co2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+ (bikarbonat).
- Från koldioxiden bildas ännu mer H+ –> Vätejoneffekt.
- Bikarbonatjonen ska transporteras –> enzymet bikarbanase. 50 % av CO2 transporteras som H2CO3 i plasma, resterande 50 % binder till hemoglobinet.
- CO2 binder till N-terminal aminosyra i varje subenhet.
- 4 subenheter –> 4 CO2 transporteras av 1 Hb.
Hur påverkas hb av BPG-effekten?
BPG binder till deoxyhemoglobinet och lägger sig i hålrummet och korsbinder 2 betasubenheter.
-Genom att binda till ett antal sidokedjor i His och Lys.
BPG- starkt negativ molekyl.
Funktion: Förhindrar upptag av avsläppt O2.
- I lungor stort syretryck –> oxyhemoglobin–> hålrummet försvinner och BPG slängs ur.
Varför har HbF högre affinitet för syre än HbA?
HbF har gamma-subenheter istället för betasubenheter. I gammasubenheterna finns serin (istället för histidin 143 som finns i beta) –> BPG binder inte lika starkt till det fetala Hbt –> HbF binder bättre till O2.=Högre O2 affinitet.
Vad är patologin i hemoglobinopatier - sicklecell anemi (mutationssjukdom).
Drabbar oftast människor med afrikanskt ursprung.
Felformade (månskärformade) erytrocyter, proteinutfyllningar. Kan inte passera kapillärer –> spricker/hemolys –> blockerar blodkärl –> över tid leder det till försämrad leverfunktion –> försämrad mag-tarmfunktion, njurfunktion mm. –> multiorgansvikt och tidig död.
- Mutation –>utbyte av en aminosyra i betakedjorna (position 6 får nu Valin istället för Glutamin).
- Position 6 är exponerad för utsidan av Hb , Valin där –> hydrofob fläck –> två muterade Hb aggregerar via hydrofoba interaktioner. –> bildar stora utfällningar av hemoglobin.
- Fläckarna exponeras ffa vid lågt pH.
