Hemoglobin

Question 1

Vad är en ligand?

Answer 1

En molekyl som kan binda in reversibelt till ett protein, företrädesvis en receptor.

Question 2

Definiera proteinets bindningssäte!

Answer 2

Den plats på proteinet där liganden binder. Komplementär till liganden vad som gäller sotlek, form, laddning, hydrofob/hydrofil karaktär. MYCKET SPECIFIK!

Question 3

Vad är en konformationsändring?

Answer 3

Proteiner är flexibla och kan ändra konformation ganska drastiskt. Konformationen beror på de interaktioner som stabiliserar proteinets sekundär, tertiär och kvartär-struktur.

Question 4

Vad är inducerad passform?

Answer 4

Liganden orsakar en konformationsförändring då den binder in till proteinet, ger en starkare bindning till bindniingssätet.

Question 5

Vad är alloster effekt?

Answer 5

Bindning av en ligand vid ett “allostert” säte påverkar bindningsförmågan på ett annat säte på proteinet. “Modulerar” proteinet positivt eller negativt.

Question 6

Vad är en kooperativ bindning?

Answer 6

Ett protein med flera bindningssäten för samma ligand (homotrof interaktion) där bindningen vid ett säte stimulerar bindningskapaciteten vid andra säten!

Question 7

Varför behövs hemoglobin?

Answer 7

Syre löser sig dåligt i vatten. Behöver transporteras.

Question 8

Vad är myoglobin?

Answer 8

• Ett syrebindande protein för diffusion av syre i muskelvävnad.
• Viktigt för dykande däggdjur att lagra syre under vatten.

-

Question 9

Vad i hemgruppen binder syre?

Answer 9

Fe2+!

Question 10

Vad i myoglobin binder hemgruppen?

Vad stabiliserar bindningen till syremolekylen och minskar bindningskapaciteten för kolmonoxid i myoglobin?

Answer 10

“HIS F8” ( His^93) binder hemgruppen.

• HIS E7 (His^64) stabiliserar bindning till syremolekylen (minskar bindningskapaciteten till kolmonoxid).

Question 11

Koncentrationen av lösta gaser är proportionell mot…?

Answer 11

Koncentrationen av lösta gaser är proportionell mot gastrycket i gasfasen.

Question 12

Vad är pO2 i lungan respektive muskelvävnaden?

Answer 12

• pO2 i lungan är drygt 13.3kPa

- pO2 i muskelvävnaden är ca 4 kPa

Question 13

Av vad bildas erytrocyten? Hur ser erytrocyten strukturellt ut? Vad är utmärkande med avseende på livslängd och syrebindande förmåga?

Answer 13

• Erytrocyten bildas av blodstamceller (hemocytoblaster).
• Den färdiga röda blodkroppen förlorar organeller som kärna och mitokondrier.
• Erytrocyten lever ca 120 dagar och är fullproppade med Hemoglobin
• Från lungan ca 96% syremättnad, i övriga vävnader ca 64% syremättnad.

Question 14

Vad är hemoglobin? Vad består det av?

Answer 14

• Sfäriskt protein med diameter 5.5 nm
• Består av 2x alfa och 2x beta subenheter, alltså 4 totalt.
• Varje subenhet binder en hemgrupp (4 totalt).

Question 15

Vilka huvudsakliga former finns hemoglobin i?

Answer 15

Tensed (T) och relaxed (R) - state.

Tensed state är något mer stabiliserat av bindningar och vanligast när O2 inte är bundet.

Hemoglobinet ombildas till R formen desto mer O2 som binder, kooperativ alloster effekt!

Relaxed state har högre affinitet (bindningsbenägenhet) för syre än vad tensed state har.

Question 16

Hur förändras hemoglobinet då syre binder in? (Börjar i tensed state).

Answer 16

• Omformationen startas av förändringar runt hemgruppen då syre binder in.
• Hemgruppen hålls i en mer plan konformation i förhållande till F-helixen
• Subenheterna ändras ej men R-grupperna flyttas lite och roteras, bindningar bryts och nya formas vilket ger en ny konformation och bättre “passform” för O2.

Question 17

Vad leder konformationsförändringen i hemoglobinet till?

Answer 17

Hemoglobin anpassar sin förmåga att binda syra så att den binder syre vid ett högt syrgastryck i lungan (13.3 kPa) och släpper ifrån sig syre i andra vävnader (4kPa).

Question 18

Vad ger upphov till hemoglobinets sigmoidala kurva på bindningskurvan?

Answer 18

Ju mer syre som binder in desto er övergår hemoglobin från tensed till relaxed state. Detta ger upphov till utseendet på kurvan.

Question 19

Vilket enzym katalyserar jämviktsreaktionen mellan koldioxid och bikarbonat? Hur ser reaktionen ut?

Answer 19

• Karboanhydras!

CO2 + H2O H+ + HCO3-

Question 20

Vad innebär en högerförskjuten dissociationskurva?

Answer 20

Att hemoglobinet har lägre affinitet för syre.

Question 21

Vad innebär en vänsterförskjuten dissociationskurva?

Answer 21

Att hemoglobinet har högre affinitet för syre.

Question 22

Vad ger högre H+ koncentration i muskeln för effekt på syrets affinitet för hemoglobinet?

Answer 22

Det ger minskad affinitet för syret eftersom pH sjunker. Syret konkurreras ut av CO2!

Detta kallas Bohr-effekten och beror på att protoner (H+) binder till vissa aminosyror i proteinet vilket stabiliserar T-formen på hemoglobinet (tensed).

Question 23

Vad är skillnaden, uttryckt i procent, för lungans och vävnadernas syrebindningsförmåga vid havsytan respektive på 4500m höjd?

Answer 23

Havsytan - 38%

4500m höjd - 30%

Question 24

Vad är BPG? Var finns det, och vad gör det?

Answer 24

BPG = 2,3 bisfosfoglycerat

• Finns i röda blodkroppar och binder till hemoglobin vilket reducerar syrebindningsförmågan genom att stabilisera T-formen (binder mellan beta-subenheterna).
• Har stor effekt i muskelvävnad där syret lättare släpper från hemoglobinet.

Question 25

Vad händer efter en stunds vistelse på hög höjd, med avseende på hemoglobinets syrebindningsförmåga?

Answer 25

• På några timmar ökar BPG koncentrationen i de röda blodkropparna och skillnaden mellan lungan och övrig vävnads syrebindningsförmåga (vid 4500m höjd) är återigen 37%.