Sự khác biệt giữa Hemoglobin có oxy và khử oxy

Sự khác biệt chính - Hemoglobin oxy hóa và khử oxy
 

Hemoglobin là một loại protein được tìm thấy trong các tế bào hồng cầu, mang oxy từ phổi đến các mô và cơ quan của cơ thể và carbon dioxide từ các mô và cơ quan đến phổi. Có hai trạng thái của hemoglobin: hemoglobin oxy hóa và deoxygenated. Sự khác biệt chính giữa hemoglobin oxy hóa và deoxygenated là hemoglobin oxy hóa là trạng thái của hemoglobin liên kết với bốn phân tử oxy trong khi hemoglobin bị khử oxy là trạng thái không liên kết của hemoglobin với oxy. Huyết sắc tố oxy hóa có màu đỏ tươi trong khi hemoxybin bị khử oxy có màu đỏ sẫm.

NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Huyết sắc tố là gì
3. Hemoglobin oxy hóa là gì
4. Huyết sắc tố khử oxy là gì
4. So sánh bên cạnh - Hemoglobin oxy hóa và khử oxy
5. Tóm tắt

Huyết sắc tố là gì?

Hemoglobin (Hb) là một phân tử protein phức tạp có trong các tế bào hồng cầu mang lại hình dạng điển hình cho tế bào hồng cầu (tròn với trung tâm hẹp). Vai trò chính của Hb bao gồm vận chuyển oxy từ phổi đến các mô cơ thể, trao đổi nó với carbon dioxide và lấy carbon dioxide từ các mô cơ thể đến phổi và trao đổi lại với oxy. Phân tử hemoglobin chứa bốn chuỗi polypeptide (tiểu đơn vị protein) và bốn nhóm heme như trong hình 01. Bốn chuỗi polypeptide đại diện cho hai chuỗi alpha globulin và hai chuỗi beta globulin. Heme là một hợp chất porphyrin quan trọng trong phân tử hemoglobin có một nguyên tử sắt trung tâm được nhúng bên trong. Mỗi chuỗi polypeptide của phân tử hemoglobin chứa một nhóm heme và một nguyên tử sắt. Nguyên tử sắt rất quan trọng cho việc vận chuyển oxy và carbon dioxide trong máu và nó là chất đóng góp chính cho màu đỏ của hồng cầu. Huyết sắc tố cũng được gọi là mettaloprotein do sự kết hợp của các nguyên tử sắt.

Cung cấp oxy cho các mô và cơ quan là rất quan trọng và cần thiết. Các tế bào có được năng lượng thông qua hô hấp hiếu khí (phosphoryl hóa oxy hóa) sử dụng oxy làm chất nhận điện tử. Sản xuất năng lượng là cần thiết để chuyển hóa tế bào tối ưu và chức năng. Việc cung cấp oxy được tạo điều kiện bởi các protein huyết sắc tố. Do đó, huyết sắc tố còn được gọi là oxy mang protein trong máu.

Nồng độ hemoglobin trong máu thấp gọi là thiếu máu. Tình trạng thiếu máu có thể gây ra một số bệnh. Có nhiều lý do khác nhau cho nồng độ hemoglobin trong máu thấp. Thiếu sắt là lý do chính, trong khi chế độ ăn kiêng quá mức, lối sống không lành mạnh, một số bệnh và ung thư cũng là nguyên nhân tương tự.

Phân tử hemoglobin có bốn vị trí liên kết oxy liên kết với bốn Fe⁺² nguyên tử. Một phân tử hemoglobin có thể mang tối đa bốn phân tử Oxy. Do đó, huyết sắc tố có thể bão hòa hoặc không bão hòa với oxy. Độ bão hòa oxy là tỷ lệ phần trăm các vị trí gắn oxy của hemoglobin chiếm bởi oxy. Nói cách khác, nó đo tỷ lệ hemoglobin bão hòa oxy so với tổng hemoglobin. Hai trạng thái của hemoglobin được gọi là hemoglobin oxy hóa và deoxygenated.

Hình 1: Cấu trúc của Hemoglobin

Huyết sắc tố oxy hóa là gì?

Khi các phân tử hemoglobin bị ràng buộc và bão hòa với các phân tử oxy, sự kết hợp của hemoglobin với oxy được gọi là hemoglobin oxy hóa (oxyhemoglobin). Hemoglobin oxy hóa được hình thành trong quá trình hô hấp sinh lý (thông khí), khi các phân tử oxy liên kết với các nhóm heme của hemoglobin trong các tế bào hồng cầu. Sản xuất hemoglobin oxy hóa chủ yếu xảy ra ở các mao mạch phổi gần phế nang của phổi nơi xảy ra trao đổi khí (hít vào và thở ra). Ái lực của oxy liên kết với hemoglobin bị ảnh hưởng rất nhiều bởi độ pH. Khi độ pH cao, có ái lực cao của oxy liên kết với hemoglobin nhưng nó sẽ giảm khi pH giảm. Thông thường có độ pH cao trong phổi và độ pH thấp trong cơ bắp. Do đó, sự khác biệt trong điều kiện pH này rất hữu ích cho việc gắn, vận chuyển và giải phóng oxy. Vì có ái lực gắn kết cao gần phổi, oxy liên kết với hemoglobin và tạo ra oxyhemoglobin. Khi oxyhemoglobin đến cơ do độ pH thấp, nó sẽ hòa tan và giải phóng oxy đến các tế bào. Mức oxy bình thường trong máu của con người được coi là nằm trong khoảng 95 - 100%. Máu oxy có thể nhìn thấy trong màu đỏ tươi (đỏ thẫm). Khi huyết sắc tố ở dạng oxy hóa, nó còn được gọi là trạng thái R (trạng thái thư giãn) của huyết sắc tố.

Hình 2: Huyết sắc tố oxy

Huyết sắc tố khử oxy là gì?

Huyết sắc tố khử oxy là hình thức của huyết sắc tố không liên kết với oxy. Huyết sắc tố khử oxy thiếu oxy. Do đó trạng thái này được gọi là Trạng thái T (trạng thái căng thẳng) của huyết sắc tố. Huyết sắc tố khử oxy có thể được quan sát thấy khi hemoglobin oxy hóa giải phóng oxy và nó được trao đổi với carbon dioxide gần màng plasma của các tế bào cơ nơi có môi trường pH thấp. Khi huyết sắc tố có ái lực thấp đối với liên kết oxy, nó sẽ cung cấp oxy và chuyển đổi thành hemoglobin bị khử oxy.

Hình 3: Lưu lượng máu được oxy hóa và khử oxy qua cơ thể

Sự khác biệt giữa Hemoglobin oxy hóa và khử oxy?

Huyết sắc tố chống oxy hóa
Oxy huyết là sự kết hợp của huyết sắc tố cộng với oxy.	Dạng hemoglobin không liên kết với oxy được gọi là hemoglobin khử oxy.
Trạng thái của phân tử oxy
Các phân tử oxy liên kết với phân tử hemoglobin.	Các phân tử oxy không liên kết với phân tử hemoglobin.
Màu sắc
Huyết sắc tố oxy hóa có màu đỏ tươi.	Huyết sắc tố khử oxy có màu đỏ sẫm.
Trạng thái huyết sắc tố
Điều này được gọi là Trạng thái R của huyết sắc tố.	Điều này được gọi là Trạng thái T (căng thẳng) của Hemoglobin.
Sự hình thành
Huyết sắc tố oxy hóa được hình thành khi các phân tử oxy liên kết với các nhóm heme của hemoglobin trong các tế bào hồng cầu trong quá trình hô hấp sinh lý.	Huyết sắc tố khử oxy được hình thành khi oxy được giải phóng khỏi huyết sắc tố oxy hóa và được trao đổi với carbon dioxide gần màng plasma của các tế bào cơ.

Tóm tắt - Hemoglobin oxy hóa và khử oxy

Hemoglobin là một protein quan trọng được tìm thấy trong các tế bào hồng cầu có khả năng mang oxy từ phổi đến các mô cơ thể và đưa carbon dioxide từ các mô cơ thể vào phổi. Có hai trạng thái của huyết sắc tố do liên kết của oxy. Đó là hemoglobin oxy hóa và hemoxybin khử oxy. Huyết sắc tố oxy hóa được hình thành khi các phân tử oxy gắn vào các nguyên tử Fe. Huyết sắc tố khử oxy được hình thành khi các phân tử oxy được giải phóng khỏi phân tử hemoglobin. Đây là sự khác biệt chính giữa Hemoglobin oxy hóa và deoxygenated. Sự gắn và giải phóng oxy chủ yếu bị ảnh hưởng bởi độ pH và áp suất riêng phần của Oxy.

Tài liệu tham khảo:
1. Thomas, Caroline và Andrew B. Lumb. Sinh lý học của hemoglobin. Sinh lý của huyết sắc tố | Giáo dục BJA | Học thuật Oxford. Nhà xuất bản Đại học Oxford, ngày 15 tháng 5 năm 2012. Web. 20 tháng 2 năm 2017.
2. Marengo-Rowe, Alain J. Cảnh quan hệ cấu trúc chức năng của huyết sắc tố người. Kỷ yếu (Đại học Baylor. Trung tâm y tế). Hệ thống chăm sóc sức khỏe Baylor, tháng 7 năm 2006. Web. 20 tháng 2 năm 2017

Hình ảnh lịch sự:
1 (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia
2. Hình 39 39 01 01 bởi CNX OpenStax - (CC BY 4.0) qua Commons Wikimedia
3. 2101 Lưu lượng máu qua tim Hồi bởi OpenStax College - Giải phẫu & Sinh lý học, Trang web Connexions. (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia