HÓA HỌC VỀ HEMOGLOBIN

HÓA HỌC HEMOGLOBIN

TS.BS. NGUYỄN THỊ BĂNG SƯƠNG


DÀN BÀI
1.

ĐẠI CƯƠNG Hb

2.

NHÂN PORPHYRIN

3.

HEM

4.

GLOBIN

5.

TÍNH CHẤT HEMOGLOBIN


ĐẠI CƯƠNG HEMOGLOBIN

HEMOGLOBIN
HEM

Fe++

GLOBIN

Nhân PORPHYRIN


- Hb là phân tử tetramer chứa 4 chuỗi polypeptid và 4
nhóm ngoại Hem.
- Hem trong Hb là porphyrin kết hợp với Fe++, trong đó
Fe có thể có 5 hoặc 6 liên kết tùy thuộc trạng thái mang
hoặc không mang oxy


ĐẠI CƯƠNG Hb

NHÂN PORPHYRIN
I.

Cấu tạo

II.

Tính chất


Cấu tạo porphyrin

ĐẠI CƯƠNG Hb

Nhân PORPHYRIN
1.

BẮT NGUỒN TỪ VỊNG PYROL

HC

CH

HC

CH
N
I
H

N
Vịng PYROL

CTCT đầy đủ

H

CTCT rút gọn


Cấu tạo porphyrin

ĐẠI CƯƠNG Hb

PORPHIN
2.

4 VÒNG PYROL LIÊN KẾT NHAU QUA 4 CẦU NỐI (-CH=)  PORPHIN

4 PYROL
HC

CH

N

N

N
N
HC
Cầu nối Methylen

CH

PORPHIN


Cấu tạo porphyrin

ĐẠI CƯƠNG Hb

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


Cấu tạo porphyrin

ĐẠI CƯƠNG Hb

NHÂN PORPHIN
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 PYROL IV & PYROL I)


ĐẠI CƯƠNG Hb

Cấu tạo porphyrin

NHÂN PORPHIN

Công thức đầy đủ của porphin

Cấu tạo porphyrin

ĐẠI CƯƠNG Hb

PORPHYRIN

PORPHIN
Gốc thế

TÊN GỐC THẾ

CÔNG THỨC

KÝ HIỆU

METHYL

-CH3

-M

ETHYL

-CH2-CH3

-E

HYDROXYETHYL

-CH2-CH2OH

VYNYL

-CH=CH2

-V

GỐC ACETYL

-CH2-COOH

-A

GỐC PROPIONYL

-CH2-CH2-COOH

-P

-EOH


Cấu tạo porphyrin

ĐẠI CƯƠNG Hb

MỘT SỐ PORPHYRIN
M

M

P

P

V

M

M

P

V
P

M

M

A

P

P

A

A

P

Protoporphyrin
M

M

P
P

M

M

E-OH
M

Coproporphyrin

P

A

Uroporphyrin I
P

E-OH

P

M
Hematoporphyrin


ĐẠI CƯƠNG Hb

Tính chất porphyrin

TÍNH CHẤT CỦA PORPHYRIN
Có màu
3 loại porphyrin ở người:
Protoporphyrin
Uroporphyrin
Coproporphyrin

Tính tan: Phụ thuộc nhóm CARBOXYL thế
Tan trong nước tăng lên
PROTOPORPHYRIN
2 nhóm CARBOXYL

COPROPORPHYRIN
4 nhóm CARBOXYL

UROPORPHYRIN
8 nhóm CARBOXYL

Tan trong lipid tăng lên
 Thải qua mật, phân

 Thải qua nước tiểu

 Thải qua 2 đường (pH, n/độ)


DÀN BÀI
I.

ĐẠI CƯƠNG Hb
1.

NHÂN PORPHYRIN

2.

HEM

3.

GLOBIN

4.

TÍNH CHẤT HEMOGLOBIN

II.

CHUYỂN HĨA HB

III.

RLCH HB VÀ SẮC TỐ MẬT


Cấu tạo HEME

ĐẠI CƯƠNG Hb

HEME
PROTOPORPHYRIN IX
M

Fe2+

HEME

M

V

V

M

M

M

M

Fe++ 2H+

lkPT

lkCHT

Fe
P

V
P

M

Protoporphyrin IX
4 gốc methyl: 1, 3, 5, 8
2 gốc vinyl: 2, 4
2 gốc propionyl: 6, 7

P

V
M

P
HEME


Tất cả các vòng pyron nằm trên 1 mặt phẳng

Cấu tạo HEME

ĐẠI CƯƠNG Hb

Oxy hóa
HEMATIN (Fe3+)

HEME
M

M

V

M

M

M

P

V
M

P

HEME

M

Oxyhóa

Fe

V

Fe–OH
P

V
M

P

HEMATIN


Cấu tạo HEME

ĐẠI CƯƠNG Hb

Hematin dưới dạng muối clohydrat là Hemin
M

V

M

M

Fe – Cl
P

V
P

M

HEMIN (Teichman)
•

Phản ứng: Hemoglobin + Nacl + CH3COOH Đun nóng→ Hemin

•

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


DÀN BÀI
I.

ĐẠI CƯƠNG Hb
1.

NHÂN PORPHYRIN

2.

HEM

3.

GLOBIN

4.

TÍNH CHẤT HEMOGLOBIN

II.

CHUYỂN HĨA HB

III.

RLCH HB VÀ SẮC TỐ MẬT


Cấu tạo GLOBIN

ĐẠI CƯƠNG Hb

GLOBIN


Sinh tổng hợp globin

Kiểu gen: β/β

αα/αα


ĐẠI CƯƠNG Hb

Cấu tạo GLOBIN

Các loại Hb
HbA ở người trưởng thành

HbF ở bào thai

Trong HbA, globin gồm 4 chuỗi:
2 chuỗi α
2 chuỗi β

Trong HbF, globin gồm:
2 chuỗi α
2 chuỗi ‫ﻻ‬

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

Cấu trúc bốn bậc của Hb.


Cấu tạo GLOBIN

ĐẠI CƯƠNG 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 gen đặc hiệu

Gen

biến dị

Hb khơng bình thường
HbS, HbC, HbE


Cấu tạo GLOBIN

ĐẠI CƯƠNG Hb

CẤU TRÚC BẬC II
Chuỗi α

Chuỗi β

70% a.a

7 xoắn α helix

8 xoắn β

30% a.a

khơng xoắn

khơng xoắn

• Mỗi xoắn # 7 – 20 a.a
• Tên 7 xoắn: A – B – C – D – E – F – G – H
• Đoạn a.a khơng xoắn: AB, BC, CD, …
Chuỗi α: A _AB_ B _BC_ C _CD_ D _DE_ E _EF_ F _FG_ G
Chuỗi β: A _AB_ B _BC_ C _CD_ D _DE_ E _EF_ F _FG_ G _GH_ H


Cấu tạo GLOBIN

ĐẠI CƯƠNG Hb

CẤU TRÚC BẬC III
Các xoắn gập khúc tại vị trí có a.a khơng xoắn
Giống cấu trúc bậc III của myoglobin
MỗI tiểu đơn vị là 1 cấu trúc bậc 3 hoàn chỉnh