ძირითადი განსხვავება - ჟანგბადით და დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი
ჰემოგლობინი არის ცილა, რომელიც გვხვდება სისხლის წითელ უჯრედებში, რომელიც ატარებს ჟანგბადს ფილტვებიდან სხეულის ქსოვილებსა და ორგანოებში და ნახშირორჟანგს სხეულის ქსოვილებიდან და ორგანოებიდან ფილტვებამდე. ჰემოგლობინის ორი მდგომარეობაა: ჟანგბადიანი და დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი. ჟანგბადით გაჯერებულ და დეოქსიგენირებულ ჰემოგლობინს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ ჟანგბადიანი ჰემოგლობინი არის ჰემოგლობინის მდგომარეობა, რომელიც დაკავშირებულია ჟანგბადის ოთხი მოლეკულით, ხოლო დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი არის ჰემოგლობინის შეუზღუდავი მდგომარეობა ჟანგბადთან. ჟანგბადიანი ჰემოგლობინი არის ღია წითელი ფერის, ხოლო დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი მუქი წითელი ფერის.
რა არის ჰემოგლობინი?
ჰემოგლობინი (Hb) არის რთული ცილის მოლეკულა, რომელიც იმყოფება სისხლის წითელ უჯრედებში, რომელიც ანიჭებს სისხლის წითელ უჯრედს ტიპურ ფორმას (მრგვალი ვიწრო ცენტრით). Hb-ის ძირითადი როლი მოიცავს ჟანგბადის გადატანას ფილტვებიდან სხეულის ქსოვილებში, ნახშირორჟანგთან მის გაცვლას და სხეულის ქსოვილებიდან ფილტვებში ნახშირორჟანგის გადატანას და ჟანგბადით გაცვლას. ჰემოგლობინის მოლეკულა შეიცავს ოთხ პოლიპეპტიდურ ჯაჭვს (ცილის ქვედანაყოფს) და ოთხ ჰემის ჯგუფს, როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში 01. ოთხი პოლიპეპტიდური ჯაჭვი წარმოადგენს ორ ალფა გლობულინის ჯაჭვს და ორ ბეტა გლობულინის ჯაჭვს. ჰემი არის მნიშვნელოვანი პორფირინის ნაერთი ჰემოგლობინის მოლეკულაში, რომელსაც აქვს ცენტრალური რკინის ატომი ჩაშენებული შიგნით. ჰემოგლობინის მოლეკულის თითოეული პოლიპეპტიდური ჯაჭვი შეიცავს ჰემის ჯგუფს და რკინის ატომს. რკინის ატომი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია სისხლში ჟანგბადისა და ნახშირორჟანგის ტრანსპორტირებისთვის და ის არის სისხლის წითელი უჯრედების წითელი ფერის მთავარი წვლილი. ჰემოგლობინს ასევე უწოდებენ მეტალოპროტეინს რკინის ატომების შემცველობის გამო.
ქსოვილებისა და ორგანოების ჟანგბადის მიწოდება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია. უჯრედები ენერგიას იღებენ აერობული სუნთქვით (ოქსიდაციური ფოსფორილირება) ჟანგბადის გამოყენებით, როგორც ელექტრონის მიმღები. ენერგიის გამომუშავება საჭიროა უჯრედების ოპტიმალური მეტაბოლიზმისა და ფუნქციებისთვის. ჟანგბადის მიწოდებას ხელს უწყობს ჰემოგლობინის ცილები. ამიტომ ჰემოგლობინი ასევე ცნობილია, როგორც სისხლში ჟანგბადის მატარებელი პროტეინი.
სისხლში ჰემოგლობინის დაბალი დონე ეწოდება ანემიას. ანემიის მდგომარეობამ შეიძლება გამოიწვიოს მრავალი დაავადება. სისხლში ჰემოგლობინის დაბალი კონცენტრაციის სხვადასხვა მიზეზი არსებობს. რკინის დეფიციტი არის მთავარი მიზეზი, ხოლო გადაჭარბებული დიეტა, არაჯანსაღი ცხოვრების წესი, ზოგიერთი დაავადება და სიმსივნე ასევე ამის მიზეზია.
ჰემოგლობინის მოლეკულას აქვს ოთხი ჟანგბადის დამაკავშირებელი ადგილი, რომლებიც დაკავშირებულია ოთხ Fe+2 ატომთან. ჰემოგლობინის ერთ მოლეკულას შეუძლია ჟანგბადის მაქსიმუმ ოთხი მოლეკულის გადატანა. აქედან გამომდინარე, ჰემოგლობინი შეიძლება იყოს გაჯერებული ან უჯერი ჟანგბადით. ჟანგბადის გაჯერება არის ჰემოგლობინის ჟანგბადის დამაკავშირებელი ადგილების პროცენტი, რომელიც დაკავებულია ჟანგბადით.სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის ზომავს ჟანგბადით გაჯერებული ჰემოგლობინის ნაწილს მთლიან ჰემოგლობინთან შედარებით. ჰემოგლობინის ეს ორი მდგომარეობა ცნობილია როგორც ჟანგბადიანი და დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი.
სურათი 1: ჰემოგლობინის სტრუქტურა
რა არის ჟანგბადიანი ჰემოგლობინი?
როდესაც ჰემოგლობინის მოლეკულები შეკრულია და გაჯერებულია ჟანგბადის მოლეკულებით, ჰემოგლობინის ჟანგბადთან კომბინაცია ცნობილია როგორც ჟანგბადიანი ჰემოგლობინი (ოქსიჰემოგლობინი). ჟანგბადით სავსე ჰემოგლობინი წარმოიქმნება ფიზიოლოგიური სუნთქვის დროს (ვენტილაცია), როდესაც ჟანგბადის მოლეკულები უკავშირდება ჰემოგლობინის ჰემო ჯგუფებს სისხლის წითელ უჯრედებში. ჟანგბადით გაჯერებული ჰემოგლობინის წარმოება ძირითადად ხდება ფილტვის კაპილარებში ფილტვების ალვეოლებთან ახლოს, სადაც ხდება აირის გაცვლა (ინჰალაცია და ამოსუნთქვა).ჰემოგლობინთან ჟანგბადის შეკავშირების აფინურობაზე დიდ გავლენას ახდენს pH. როდესაც pH მაღალია, ჰემოგლობინთან ჟანგბადის დამაკავშირებელი მაღალი მიდრეკილებაა, მაგრამ ის მცირდება, როგორც pH მცირდება. ჩვეულებრივ, ფილტვებში მაღალი pHა, ხოლო კუნთებში დაბალი pH. ამრიგად, pH პირობების ეს განსხვავება სასარგებლოა ჟანგბადის მიმაგრებისთვის, ტრანსპორტირებისთვის და განთავისუფლებისთვის. ვინაიდან ფილტვის მახლობლად არის მაღალი შეკავშირება, ჟანგბადი უკავშირდება ჰემოგლობინს და წარმოქმნის ოქსიჰემოგლობინს. როდესაც ოქსიჰემოგლობინი აღწევს კუნთში დაბალი pH-ის გამო, ის იხსნება და ათავისუფლებს ჟანგბადს უჯრედებში. ადამიანის სისხლში ჟანგბადის ნორმალური დონე ითვლება 95-100% დიაპაზონში. ჟანგბადით გაჯერებული სისხლი ხილულია კაშკაშა წითელი (ჟოლოსფერი წითელი) ფერით. როდესაც ჰემოგლობინი არის ჟანგბადით გაჯერებულ ფორმაში, მას ასევე უწოდებენ ჰემოგლობინის R მდგომარეობას (მოდუნებული მდგომარეობა).
სურათი 2: ჟანგბადით გაჯერებული ჰემოგლობინი
რა არის დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი?
დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი არის ჰემოგლობინის ფორმა, რომელიც არ არის დაკავშირებული ჟანგბადთან. დეოქსიგენირებულ ჰემოგლობინს აკლია ჟანგბადი. აქედან გამომდინარე, ამ მდგომარეობას ეწოდება ჰემოგლობინის T მდგომარეობა (დაძაბული მდგომარეობა). დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი შეიძლება შეინიშნოს, როდესაც ჟანგბადით გაჯერებული ჰემოგლობინი ათავისუფლებს ჟანგბადს და ის ცვლის ნახშირორჟანგს კუნთოვანი უჯრედების პლაზმური მემბრანის მახლობლად, სადაც არის დაბალი pH გარემო. როდესაც ჰემოგლობინს აქვს დაბალი მიდრეკილება ჟანგბადთან შეკავშირების მიმართ, ის აწვდის ჟანგბადს და გარდაიქმნება დეოქსიგენირებულ ჰემოგლობინში.
სურათი 3: ჟანგბადით გაჯერებული და დეოქსიგენირებული სისხლი მიედინება სხეულში
რა განსხვავებაა ჟანგბადიან და დეოქსიგენირებულ ჰემოგლობინს შორის?
ჟანგბადიანი vs დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი |
|
| ჟანგბადიანი ჰემოგლობინი არის ჰემოგლობინის პლუს ჟანგბადის კომბინაცია. | ჰემოგლობინის შეუერთებელი ფორმა ჟანგბადთან ცნობილია როგორც დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი. |
| ჟანგბადის მოლეკულის მდგომარეობა | |
| ჟანგბადის მოლეკულები უკავშირდება ჰემოგლობინის მოლეკულას. | ჟანგბადის მოლეკულები არ არის დაკავშირებული ჰემოგლობინის მოლეკულასთან. |
| ფერი | |
| ჟანგბადით გაჯერებული ჰემოგლობინი არის ღია წითელი ფერის. | დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი მუქი წითელი ფერისაა. |
| ჰემოგლობინის მდგომარეობა | |
| ეს ცნობილია როგორც ჰემოგლობინის R მდგომარეობა. | ეს ცნობილია როგორც ჰემოგლობინის T (დაძაბული) მდგომარეობა. |
| ფორმირება | |
| ჟანგბადიანი ჰემოგლობინი წარმოიქმნება, როდესაც ჟანგბადის მოლეკულები უკავშირდება სისხლის წითელ უჯრედებში ჰემოგლობინის ჰემო ჯგუფებს ფიზიოლოგიური სუნთქვის დროს. | დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი წარმოიქმნება, როდესაც ჟანგბადი გამოიყოფა ჟანგბადით გაჯერებული ჰემოგლობინიდან და ცვლის ნახშირორჟანგს კუნთოვანი უჯრედების პლაზმურ მემბრანასთან. |
რეზიუმე - ჟანგბადიანი და დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი
ჰემოგლობინი არის სასიცოცხლო მნიშვნელობის ცილა, რომელიც გვხვდება სისხლის წითელ უჯრედებში, რომელსაც შეუძლია ჟანგბადის გადატანა ფილტვებიდან სხეულის ქსოვილებამდე და ნახშირორჟანგის მიტანა სხეულის ქსოვილებიდან ფილტვებში. არსებობს ჰემოგლობინის ორი მდგომარეობა ჟანგბადის შეკავშირების გამო. ეს არის ჟანგბადიანი ჰემოგლობინი და დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი. ჟანგბადით გაჯერებული ჰემოგლობინი იქმნება, როდესაც ჟანგბადის მოლეკულები მიმაგრებულია Fe ატომებზე.დეოქსიგენირებული ჰემოგლობინი იქმნება, როდესაც ჟანგბადის მოლეკულები გამოიყოფა ჰემოგლობინის მოლეკულიდან. ეს არის მთავარი განსხვავება ჟანგბადიან და დეოქსიგენირებულ ჰემოგლობინს შორის. ჟანგბადის მიმაგრება და გამოყოფა ძირითადად გავლენას ახდენს pH და ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა.
