המוגלובין , היפוקסיה פאקטור HIIF

Question 1

כמה תת יחידות יש להמוגלובין?

איזה אינטראציות מייצבות את המבנה הרביעוני שלי

Answer 1

המוגלובין הוא טטמר- שתי יחידות אלפא ושתי בטא

המבנה הרביעוני מיוצב בעיקר על ידי אינטרקציות הידרופוביות

Question 2

איזה חומצות אמינו נמצא באתר הפעיל של המוגלובין?

מהי הקבוצה הפרוסטטית שלו?

מהוא אופי הקישור של חמצן אליו?

Answer 2

איזה חומצות אמינו נמצא באתר הפעיל של המוגלובין?

שני היסטידין, יש להם שייר מתיינן בפי אייצ’ פזיולוגי וגם הם מטרה נוחה להתקפה נוקלאופית. תפקידה לייצב את קבוצת ה HEME

מהי הקבוצה הפרוסטטית שלו?

HEME- מורכבת מיחידות שנקראות פרוטופירין

מהוא אופי הקישור של חמצן אליו?

קואפרטיבי- אם אחד נקשר אז זה מעודד קשירה של עוד ע”י הגברת האפיניות של שאר היחידות לחמצן. לכן עקומת הסטוראציה של המוגלובין היא סיגמואידית - מאפיין של אנזימים אלוסטרים

Question 3

למי זיקה גבוהה יותר לחמצן? מיוגלובין או המוגלובין - מה ההבדל בינהם?

Answer 3

למיוגלובין זיקה גבוהה יותר לחמצן מהמוגלובין. הוא משמש בעיקר כמאגר חמצן לשרירים

מיוגלובין הוא חלבון מונומרי גלובולרי, בעוד שהמוגלובין הוא טטרמר לא גלובולרי

Question 4

קיימים מספר סוגים של המוגלובין (4) מה ההבדל בינהם?

Answer 4

A הכי נפוץ במבוגרים

A2 פחות נפוץ במבוגרים מצוי ביחס של 1:30

המוגלובין S מצוי אצלי חולי אנמיה חרמשית ומזוהה באלקטרופורזה כמדד לאנמיה

המוגלובין F המוגלובין עוברי בעל זיקה גבוה יותר לחמצן – מאפשר זיהוי אצל מי מתרחש דימום-עובר או אם.

Question 5

מדוע CO

מסוכן לשאיפה?

מה השפעותיו על הגוף

Answer 5

לחד תחמוצת הפחמן אפיניות גבוהה פי 240 מחמצן להמוגלובין- לכן הוא מתחרה בצורה ניכרת על המקום של חמצן ומונע את העברתו לרקמות

לא רק זה, שהוא מעכב את שחרור החמצן שכבר קשור- ברגע שנקשר CO

אחד כל שלושת האתרים הנותרים לא יכולים לשחרר את החמצן שכבר קשור אליהם- כלומר האפיניות לחמצן עולה אבל כמות החמצן אפיקטיבית בדם יורדת

בנוסף הגז נקשר למולקולות מיוגלובין (פיגמנט דומה להמוגלובין המשמש כמאגר חמצן בסיבי שריר) ולמיטוכונדריה (גופיף תוך תאי) וגורם לפגיעה במעטפת הליפידית של עצבים במערכת העצבים המרכזית. ככלל, שאיפת כמות של גז גבוהה מ-100 PPM עלולה להזיק לאדם. כמות קטנה של קרבוקסיהמוגלובין מורידה את ריכוז החמצן בדם וגורמת לתסמינים של תשישות או סחרחורת

השפעות

הרעלה אקוטית כוללת תסמינים של כאב ראש, בחילה, תשישות, קצב לב מהיר, לחץ דם נמוך, הפרעות קצב, הפרעות עצביות לרבות דיליריום, הזיות, בלבול ואבדן הכרה והפרעות מאוחרות לרבות שטיון, פסיכוזה ועוד. הרעלה כרונית כוללת תסמינים של כאב ראש מתמשך, בלבול, אבדן זכרון ועוד:

Question 6

תאר את מנגנון הפעולה של חד תחומצת הפחמן בגוף האדם- רמז היפוקסיה ומיטוכונדריה

Answer 6

• מנגנון פעולה: פחמן חד חמצני נקשר להמוגלובין בעמדה אחת מתוך ארבע עמדות בהן המוגלובין נקשר באופן רגיל לחמצן. כתוצאה מכך לא רק שהגז מונע קשירה של חמצן למולקולת ההמוגלובין אלא גם גורם לכך שחמצן הנקשר בשלוש העמדות הנוספות ייקשר בצורה חזקה מדי למולקולת ההמוגלובין ויהיה פחות זמין לצרכי הגוף. קשירה של פחמן חד חמצני למיוגלובין בשריר הלב גורמת לירידה בתפוקת הלב ולתת לחץ סיסטמי.
• מנגנון פעולה נוסף של הגז הוא על ידי היקשרות ופגיעה באנזים (cytocrome-oxydase)הנמצא במיטוכונדריה בתוך התאים אשר אחראי על ניצול של חמצן לצורך יצירת ATP. בצורה כזו הגז גורם להיפוקסיה (תת חמצן) של התאים אשר נאלצים לעבור לתהליך פחות יעיל של נשימה אנאירובית. בנוסף CO גורם לפגיעה במעטפת השומנית של העצבים במערכת העצבים המרכזית

Question 7

אנמיה חרמשית-

מהם הגורמים למחלה

איזה סוג המוגלובין נצפה למצוא את חולים?

Answer 7

הבעיה: ההחלפה של גלוטמט בואלין במולקולת הגלובין היא בעייתית כי ואלין לא פולארית וחסרת מטען שלילי. כאשר ההמוגלובין הפגום נמצא במצבו הלא מחומצן (לאחר פריקת החמצן בתאי הגוף), שיירי הואלין יוצרים ביניהם קשרים, שנקראים סטיקי-פאטצ’, וכך גורמים להמוגלובין לשנות את צורתו המרחבית ולהפוך ללא מסיס.

מה קורה כתוצאה מכך: חלה אגרגציה של סיבי חלבוני גלובין לא מסיסים והם שוקעים על גבי ממברנת כדורית הדם היא מאבדת את המבנה השכערורי שלה, ונוצר על מבנה של חרמש.

מחלות של מחסור בחמצן הן קריטיות לחולים באנמיה חרמשית

-במבחן שאלו מה יראו באלקטרופורזה של תאי דם של אנמיה חרמשית? תשובה: עלייה בהמוגלובין S (המוגלובין S (HBS) ההמוגלובין החולה, בעוד שבריא זה A)

מצב היפוקסי הוא סופר מסוכן לחולי אנמיה חרמשית כי גם ככה קשה להם לקשור חמצן

Question 9

לפניכם עקומת רוויה של המוגלובין

מה יסיט אותה שמאלה ומה יסיט אותה ימינה?

Answer 9

גורמים המעלים את אפיניות ההמוגלובין לחמצן (הסטה שמאלה)

קשירת חמצן

ירידה בטמפרטורה

ירידה בריכוז DPG

עלייה בPH (עליה בסיסיות)

עליה בריכוז הOH-

CO

גורמים המורידים את אפיניות ההמוגלובין לחמצן (הסטה ימינה)-פריקת חמצן

עלייה בריכוז DPG

עלייה בטמפרטורה

ירידה ב PH

עלייה בריכוז יוני H+

עלייה בריכוז CO2,כי המוגלובין עוזר לפנות אותו

Question 10

מה קורה לריכוז הDPG

במצבי היפוקסיה?

Answer 10

מולקולה המיוצרת במהלך הגליקוליזה והיצור שלה מתגבר בתאי היפוקסיה (מחסור בחמצן). כדי לאפשר לחמצן להגיע לרקמות בתנאי חוסר חמצן הוא מוריד את האפיניות של המוגלובין לחמצן ומאפשר לו להגיע בנקל לרקמות.

• DPG: מעודד שחרור חמצן (מיוצר בכמויות גבוהות שהמטבוליזם עולה)
• זה 2,3-Bisphosphoglyceric מהגליקוליזה כפרה עליו

Question 11

מהו פאקטור

HIF

בהקשר של היפוקסיה וסרטן

Answer 11

Hypoxia-inducible factors (HIFs) are transcription factors that respond to decreases in available oxygen in the cellular environment, or hypoxia

זה פאקטור שעתוק שמתעורר במצבים של היפוקסיה ומתחיל לעודד שעתוק של חלבונים במסלולים גליקוליטים ומטבולים אחרים שעוזרים להתגבר על מחסור חמור בחמצן

לגבי סרטן- גידול סרטני בגלל אספקת הדם הלקויה אליהם בהתחלה וקצב ההתחלקות המטורף שלהם לא מצליחים להדביק את הצורך בחמצן עם מה שהרקמה הסרטנית מקבלת בפועל לכן

HIF

פועל בהם בראבק ומפעילים גנים בהמון מסלולים מטבולים כמו

אנולאז, פירובט קינאז, גלוט 1 3, אלדולאז פוספופרוקטוקינאז,פירובט קינאז הקסוקינאז