Hóa học hemoglobin (hóa SINH SLIDE)

Hóa học
Hemoglobin
b e ta c h a in

a lp h a c h a in

b e ta c h a in

a lp h a c h a in
ir o n - c o n t a in in g
h a e m g ro u p


Mở đầu


Chức năng chính của hồng cầu
 Vận chuyển O2 từ phổi tới mô
 Vận chuyển CO2 từ mô tới phổi



Hồng cầu đảm nhận được chức năng này
nhờ có hemoglobin (Hb)



Hb chiếm 34% hồng cầu, #15g/ 100ml


Mở đầu




Hemoglobin (Hb) là chromoprotein, TLPT
#68.000, hình bầu dục 5,5 X 6,5 X 5,5 nm
Cấu trúc gồm 2 phần:
 Nhóm ngoại: Hem
 Protein: Globin



Tổng hợp Hb bắt đầu từ các tiền nguyên
hồng cầu
 65% ở giai đoạn nguyên hồng cầu
 35% ở giai đoạn hồng cầu lưới


Tổng hợp Hemoglobin


Cấu trúc Hem
-Protoporphyrin
IX kết hợp với
Fe++
-Tất cả các vòng
pyrol đều nằm
trên mặt phẳng
của Hem
-Sắt liên kết với
4 vòng pyrol qua

4 nguyên tử N.
Liên kết thứ 5
với His đoạn
xoắn F8. Liên
kết thứ 6 với
Oxy khi Hb
mang oxy (Oxy
nằm giữa Sắt và
His đoạn xoắn
E7)


Tổng hợp globin


Tổng hợp globin




Các loại globin khác nhau kết hợp với hem
tạo thành các hemoglobin khác nhau.
Globin gồm 4 chuỗi/1 phân tử Hb
Globin gồm 2 loại:
 Loại beta gồm 146 aa: β, γ , δ và ε. β- cluster
(các gen β, γ , δ và ε globin ) trên nhánh ngắn
của NST 11
 Loại alpha gồm 141 aa: α và ζ. α- cluster
(các gen α và ζ globin) trên nhánh ngắn của
NST 16

Globin gene clusters


Tổng hợp globin





Tổng hợp Globin bắt đầu từ tuần thứ 3 của
thai kỳ
Phôi thai
Hemoglobin Gower I ( ζ2ε2)
Hemoglobin Portland ( ζ2γ 2)
Hemoglobin Gower II (α2ε2 )
Bào thai : HbF (α2γ 2), HbA (α2β2)
Người lớn : HbA, HbA2 ( α2δ2), HbF.


Sự tổng hợp các chuỗi globin
qua các giai đoạn phát triển


Các chuỗi Alpha & beta


Globin







Mỗi chuỗi có 8 đoạn xoắn, ký hiệu từ A đến
H, xoắn alpha quay phải, chiếm 70%.
Các đoạn gấp khúc giữa các đoạn xoắn.
Mỗi chuỗi có cấu trúc bậc 3 hoàn chỉnh. Sự
tổ hợp của 4 chuỗi tạo cấu trúc bậc 4.
Các chuỗi globin có chỗ lõm giữa, nhân
hem được vùi trong đó.
Deoxyhemoglobin cịn gắn 2-3 DPG ở
khoảng trống trung tâm.


Hemoblobin người trưởng
thành
Hb A

Hb A2

Hb F

Cấu trúc

2β2

22

2γ 2

Tỷ lệ %

96-98 %

1.5-3.2 %

0.5-0.8 %


Hemoglobin A
b e ta c h a in

a lp h a c h a in

b e ta c h a in

a lp h a c h a in
ir o n - c o n t a in in g
h a e m g ro u p


Các chức năng của
Hemoglobin



Vận chuyển Oxygen tới mô
Phản ứng của Hb & oxygen

 Oxygen hóa chứ khơng phải là oxy hóa
 Một Hb có thể gắn với 4 phân tử O2
 Cần dưới 0.01 giây cho oxygen hóa
 Các chuỗi β xích gần nhau hơn khi bị oxygen
hóa
 Khi gắn oxy 2,3-DPG bị đẩy ra ngoài
 Các chuỗi β cách xa nhau khi O2 giải phóng,
cho phép 2,3-DPG đi vào làm giảm ái lực của
O2 với Hb


Oxy & deoxyhemoglobin


Đường cong phân ly
Oxygen-hemoglobin



Khả năng vận chuyển O2 của Hb khác
nhau ở các Po2 khác nhau
Dạng chữ S (Sigmoid shape)
 Gắn với 1 phân tử làm thuận việc gắn các
phân tử tiếp theo
 P 50 (áp lực riêng phần của O2 tại đó Hb bào
hịa một nửa O2) 26.6mmHg


Đường cong phân ly Hboxygen

Đường cong phân ly Hboxygen


Hình dáng bình thường của đường cong
phụ thuộc vào:
 Nồng độ 2,3-DPG
 Nồng độ H+ (pH)
 CO2 trong hồng cầu
 Cấu trúc của Hb


Đường cong phân ly Hboxygen


Dịch sang phải (dễ dàng phân ly oxy)
 2,3-DPG cao
 H+ cao
 CO2 cao
 HbS



Dịch sang trái (khó giải phóng oxy )
 2,3-DPG thấp
 HbF


Chức năng đệm của Hb




Hb góp phần điều hịa thăng bằng acid- base
Tổ chức KHbO2
→ KHb + O2
KHb + H2CO3 → KHCO3 + HHb+
Tới phổi
HHb+ + O2 → HHbO2
HHbO2 + KHCO3 → H2 CO3 + KHbO2
H2O CO2