HÓA HỌC HEMOGLOBIN pot

HÓA HỌC HEMOGLOBIN
BS. HOÀNG HIẾU NGỌC
BỘ MÔN SINH HÓA – KHOA Y – ĐẠI HỌC Y DƯỢC
MỤC TIÊU
1. PHÂN LOẠI CROMOPROTEIN
2. MÔ TẢ CẤU TẠO HEME VÀ GLOBIN
3. PHÂN TÍCH SỰ KẾT HỢP GIỮA HEME VÀ
GLOBIN
4. CÁC DẠNG HEMOGLOBIN
5. VAI TRÒ CỦA HEME TRONG VẬN CHUYỂN
KHÍ (O2; CO2)
6. KHẢ NĂNG TẠO CARBON MONOXYD Hb VÀ
KHẢ NĂNG OXY HÓA Hb.
7. TÍNH CHẤT ENZYM CỦA HEMOGLOBIN
CROMOPROTEIN
•
•
PROTEIN TẠP, CÓ CHỨA CHẤT MÀU
GỒM:
1. CÓ NHÂN PORPHYRIN: PORPHYRINOPROTEIN
VD: HEMOGLOBIN; MYOGLOBIN; OXYDOREDUCTASE
2. KHÔNG CÓ NHÂN PORPHYRIN: CROMOPROTEIN
VD: FLAVOPROTEIN; FERRITIN; HEMOCYAMIN
PORPHYRIN
• CẤU TẠO BẮT NGUỒN TỪ VÒNG PYROL
• VÒNG PYROL:
N
H
N
|
H

CH
CH
HC
HC
• BỐN VÒNG PYROL LIÊN KẾT VỚI NHAU
QUA BỐN CẦU NỐI METHYLEN (-CH2=)
TẠO NÊN PORPHIN
NHÂN PORPHIN
• ĐÁNH SỐ THỨ TỰ VÒNG PYROL:
– SỐ LA MÃ: I, II, III, IV
– THEO CHIỀU KIM ĐỒNG HỒ
• ĐÁNH DẤU CẦU NỐI METHYLEN
–
–
–
–
α (GIỮA PYROL I VÀ PYROL II)
Β (GIỮA PYROL II VÀ PYROL III)
γ (GIỮA PYROL III VÀ PYROL IV)
δ (GIỮA PYROL IV VÀ PYROL I)
• ĐÁNH SỐ CÁC ĐỈNH PORPHIN:
– 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
6 5
N
NH HN
N
1 2
3
4
8

7
3
4
8
7
II
1 2
I
IV
III
6 5
HNNH
C
HC
HC
C
C
(1)
HC
(2)
CH
C
CH(3)
CH(4)
C
CH
(5)
C
HC
(6)

(7) HC
(8) HC
II
N
III
IV
I
N
CH
C
C
CH
α
β
γ
δ
CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA PORPHIN
• PORPHIN ĐƯỢC GẮN THÊM CÁC GỐC HÓA
HỌC TẠI CÁC VỊ TRÍ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 SẼ
TẠO THÀNH PORPHYRIN
4 PYROL PORPHIN
PORPHYRIN
GỐC THẾ
N
P
A
P
A
P
A

P
A
BẢNG 1: CÁC GỐC THẾ CỦA PORPHYRIN
TÊN GỐC THẾ
METHYL
ETHYL
HYDROXYETHYL
VYNYL
GỐC ACETYL
GỐC PROPIONYL
CÔNG THỨC
-CH3
-CH2-CH3
-CH2-CH2OH
-CH=CH2
-CH2-COOH
-CH2-CH2-COOH
KÝ HIỆU
-M
-E
-EOH
-V
-A
-P
CÔNG THỨC CẤU TẠO
CỦA MỘT SỐ PORPHYRIN
P
P
V
M

V
M
P
M
M
Protoporphyrin
P
A
P
P
A
A
A
Uroporphyrin I
M
p
p
M
P
M
M
P
Coproporphyrin
E-OH
M
E-OH
M
M
P
M

P
Hematoporphyrin
TÍNH CHẤT CỦA PORPHYRIN
• BA LOẠI PORPHYRIN Ở NGƯỜI:
– PROTOPORPHYRIN
– UROPORPHYRIN
– COPROPORPHYRIN
• TÍNH TAN CỦA PORPHYRIN PHỤ THUỘC
NHÓM CARBOXYL THẾ
– UROPORPHYRIN: 8 NHÓM CARBOXYL (tan tốt nhất)
– PROTOPORPHYRIN: 2 NHÓM CARBOXYL
– COPROPORPHYRIN: 4 NHÓM CARBOXYL
HEMOGLOBIN
/>-
Được phát hiện lần đầu vào năm 1840 bởi
Hünefeld: protein vận chuyển oxy
-
1851, Otto Funke mô tả cấu trúc của hemoglobin
-
Đặc tính gắn oxy có thể chuyển đổi được Felix
Hoppe – Seyler mô tả
-
1959, Max Perutz và John Kendrew đoạt giải
Nobel hóa học trong việc tìm ra cấu trúc phân tử
của hemoglobin bằng kỹ thuật chụp tia X
-
Vai trò của hemoglobin trong máu được nhà
sinh lý học Claude Bernard làm sáng tỏ
/>•
•

•
•
•
•
•
Hb: protein hình cầu, đường kính # 55Ao
ở hồng cầu động vật bậc cao
PORPHYRINOPROTEIN
gồm GLOBIN VÀ HEME
Hb: 15,5 ± 1g/100 ml máu tp (nam)
14,5 ± 1g/100 ml máu tp (nữ)
Mỗi loài sinh vật có một loại Hb khác nhau
tùy nhóm globin, do vậy khi kết tinh sẽ tạo
ra những dạng tinh thể khác nhau
Heme
Globin
CẤU TẠO HEMOGLOBIN
• PHẦN PROTEIN THUẦN: GLOBIN
• PHẦN NHÓM NGOẠI: HEME
Hemoglobin
Globin
2 chuỗi alpha
2 chuỗi beta
Protoporphyrin IX
Heme
Fe2+
HEME
PROTOPORPHYRIN IX
• TETRAPYROL
– METHYL: 1, 3, 5, 8

– VINYL: 2, 4
– PROPIONYL: 6, 7
• NGUYÊN TỬ SẮT GẮN VỚI 4 NGUYÊN TỬ N
CỦA 4 VÒNG PYROL
– 2 LK CỘNG HÓA TRỊ
– 2 LK PHỐI TRÍ
PROTOPORPHYRIN IX
Fe2+
HEME