TÀI LIỆU MÔN HÓA SINH: CHƯƠNG 4 HEMOGLOBIN

Chương 4

HEMOGLOBI
N


HEMOGLOBIN
HEM

Fe+

GLOBIN

Nhân PORPHYRIN

+

2


1. ĐẠI CƯƠNG
1.1.Cromoprote
in

CROMOPROTEIN
Cromoprotein = protein tạp
chứa nhóm ngoại (chất màu)

Không có
nhân
porphyrin

VD:
flavoprotein;
ferritin;
hemocyamin

Có nhân
porphyrin
(porphyrin
oprotein) VD:
hemoglobin;
myoglobin;
clorophyl;


cyto
crom
;

catal
ase


1.2.Porphyrin
1.2.1. Cấu tạo hóa học
Porphyrin có nhân cơ bản là porphin
1. BẮT NGUỒN TỪ VÒNG PYROL
HC

CH

HC

CH
N
I
H

N
Vòng PYROL

CTCT đầy đủ

H

CTCT rút gọn


2. BỐN VÒNG PYROL LIÊN KẾT NHAU
QUA 4 CẦU NỐI (-CH=)

4 PYROL
CH

HC
N
N

HC
Cầu nối Methylen

N

CH

PORPHIN


NHÂN PORPHIN
- ĐÁNH SỐ THỨ TỰ VÒNG PYROL
Số La mã: I, II, III, IV
Theo chiều kim đồng hồ
- ĐÁNH SỐ CÁC ĐỈNH
PORPHIN 1, 2, 3, 4, 5, 6,
7, 8


- ĐÁNH DẤU CẦU NỐI METHYLEN (–CH=)
α (giữa PYROL I & PYROL II)
β (giữa PYROL II & PYROL
III) γ (giữa PYROL III &
PYROL IV) δ (giữa
IV & PYROL I)

PYROL


Công thức đầy đủ của porphin


PORPHYRIN

PORPHIN
Gốc thế

TÊN GỐC THẾ
CÔNG THỨC
Methyl
-CH3
Ethyl
-CH2-CH3
Hydroxyethyl
-CH2-CH2OH
Vinyl
-CH=CH2
Acetyl
-CH2-COOH

KÝ HIỆU
-M
-E
-E-OH
-V
-A
9


Propionyl

-CH2-CH2-COOH -P

9


MỘT SỐ DẪN XUẤT PORPHYRIN
THƯỜNG GẶP TRONG TỰ NHIÊN

10


1.2.2.

Tính chất của porphyrin

Có màu
3 loại porphyrin ở người:
Protoporphyri
n
Uroporphyrin
Coproporphyri
n
Tính tan:
Phụ thuộc nhóm CARBOXYL thế
Tan trong nước tăng lên
PROTOPORPHYRI
N
2 nhóm CARBOXYL

COPROPORPHYRI
N
4 nhóm CARBOXYL

Tan trong lipid tăng lên

UROPORPHYRIN
8 nhóm CARBOXYL


Thải qua mật,
phân

Thải qua nước
tiểu
Thải qua 2 đường (pH, n/độ)

11


Dễ tạo phức với ion kim loại

Metaloprotein

Hemoglobin, myoglobin, cytocrom, catalase: porphyrin
+ Fe2+.
Clorophyl: porphyrin + Mg2+
Tính kiềm yếu (N của nhân pyrol) và tính acid (-COOH ở
mạch nhánh).
Điểm đẳng điện: 3 - 4,5.

15

2. HEMOGLOBIN (Hb)
Huyết cầu tố hay huyết sắc tố
Cromoprotein (porphyrinoprotein), màu đỏ, có trong
hồng cầu động vật cao cấp.
Kết tinh dưới dạng những tinh thể khác nhau tùy theo
loài
động vật
Hồng cầu người chứa 32% Hb (15g/ 100 ml máu).
2.1.Cấu tạo Hemoglobin
Protein thuần: Globin


Nhóm ngoại: Hem


1.

Heme
PROTOPORPHYRIN IX
M

Fe2+
M

V

M

M

Fe2+ 2H+
V
P

V

M

M

P

HEME

M

Protoporphyrin IX

4 gốc methyl: 1, 3,
5, 8
2 gốc vinyl: 2, 4

lkPT

Fe

lkCHT

P

V
P

M

2 gốc
propionyl: 6,
7


HEME
14


HEME
M

Oxy hóa

HEMATIN (Fe3+)
M

V

M

M

M

P

V
M

P

HEME

M

Oxyhóa

Fe

V

Fe–OH
P

V
M

P

HEMATIN

20

Hematin dưới dạng muối clohydrat là
Hemin
M

V

M

M

Fe – Cl
P

V
P

M

HEMIN (Teichman)

• Phản ứng: Hemoglobin + Nacl + CH3COOH
Hemin

Đun nóng→


• Có màu tím: → Xác định loại vết máu trong pháp y vì
mỗi Hb cho một dạng tinh thể nhất định

.

Globin

Có 2 loại Hb
HbA ở người trưởng thành
Trong HbA, globin gồm 4
chuỗi: 2 chuỗi α
2 chuỗi β
HbF ở bào thai
Trong HbF, globin
gồm:
2 chuỗi
α


Phương pháp nhiễu xạ tia X
Phương pháp sinh hóa khác
Phân tích

Cấu trúc bốn bậc của Hb.


CẤU TRÚC BẬC I
Globin có 4 chuỗi polypeptid:
•

2 chuỗi α = 2 x 141 acid amin

•

2 Chuỗi β = 2 x 146 acid amin

•

Thứ tự các a.a trong chuỗi polypeptid
được mã hóa bởi một gen đặc hiệu

•

Có ít nhất là 7 gen đã được mã hóa

Gen

biến dị

Hb không bình
thường