Unterschied Zwischen Sauerstoffhaltigem Und Sauerstoffarmem Hämoglobin

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - sauerstoffhaltiges gegen sauerstoffarmes Hämoglobin

Hämoglobin ist ein Protein in roten Blutkörperchen, das Sauerstoff von der Lunge zu den Körpergeweben und -organen und Kohlendioxid von Körpergeweben und Organen zu den Lungen transportiert. Es gibt zwei Zustände von Hämoglobin: sauerstoffhaltiges und sauerstofffreies Hämoglobin. Der Hauptunterschied zwischen sauerstoffhaltigem und sauerstoffarmem Hämoglobin besteht darin, dass sauerstoffhaltiges Hämoglobin der Zustand von Hämoglobin ist, der an vier Sauerstoffmoleküle gebunden ist, während das sauerstoffarme Hämoglobin der ungebundene Zustand von Hämoglobin mit Sauerstoff ist. Oxygeniertes Hämoglobin hat eine hellrote Farbe, während desoxygeniertes Hämoglobin eine dunkelrote Farbe hat.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist Hämoglobin

3. Was ist sauerstoffhaltiges Hämoglobin

4. Was ist sauerstoffarmes Hämoglobin

4. Vergleich nebeneinander - sauerstoffhaltiges und sauerstoffarmes Hämoglobin

5. Zusammenfassung

Was ist Hämoglobin?

Hämoglobin (Hb) ist ein komplexes Proteinmolekül, das in roten Blutkörperchen vorhanden ist und den roten Blutkörperchen die typische Form verleiht (rund mit schmalem Zentrum). Die Schlüsselrolle von Hb besteht darin, Sauerstoff von der Lunge zum Körpergewebe zu transportieren, ihn mit Kohlendioxid auszutauschen, Kohlendioxid aus dem Körpergewebe in die Lunge zu transportieren und mit Sauerstoff zurückzutauschen. Das Hämoglobinmolekül enthält vier Polypeptidketten (Proteinuntereinheiten) und vier Hämgruppen, wie in Abbildung 01 gezeigt. Vier Polypeptidketten repräsentieren zwei Alpha-Globulinketten und zwei Beta-Globulinketten. Häm ist eine wichtige Porphyrinverbindung im Hämoglobinmolekül, in die ein zentrales Eisenatom eingebettet ist. Jede Polypeptidkette des Hämoglobinmoleküls enthält eine Hämgruppe und ein Eisenatom. Das Eisenatom ist für den Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid im Blut von entscheidender Bedeutung und trägt hauptsächlich zur roten Farbe der roten Blutkörperchen bei. Hämoglobin wird aufgrund seines Einbaus von Eisenatomen auch als Mettaloprotein bezeichnet.

Die Sauerstoffversorgung von Geweben und Organen ist wichtig und essentiell. Zellen erhalten Energie durch aerobe Atmung (oxidative Phosphorylierung) unter Verwendung von Sauerstoff als Elektronenakzeptor. Die Energieerzeugung ist für einen optimalen Zellstoffwechsel und optimale Funktionen erforderlich. Die Sauerstoffversorgung wird durch die Hämoglobinproteine erleichtert. Daher ist Hämoglobin auch als sauerstofftragendes Protein im Blut bekannt.

Der niedrige Hämoglobinspiegel im Blut wird Anämie genannt. Anämie kann mehrere Krankheiten verursachen. Es gibt verschiedene Gründe für niedrige Hämoglobinkonzentrationen im Blut. Eisenmangel ist der Hauptgrund, während übermäßige Diäten, ungesunde Lebensweise, einige Krankheiten und Krebserkrankungen ebenfalls Ursachen dafür sind.

Das Hämoglobinmolekül hat vier Sauerstoffbindungsstellen, die mit vier Fe ^{+ 2-} Atomen assoziiert sind. Ein Molekül Hämoglobin kann maximal vier Sauerstoffmoleküle tragen. Daher kann Hämoglobin mit Sauerstoff gesättigt oder ungesättigt sein. Die Sauerstoffsättigung ist der Prozentsatz der Sauerstoffbindungsstellen des Hämoglobins, die vom Sauerstoff besetzt sind. Mit anderen Worten, es misst den Anteil an sauerstoffgesättigtem Hämoglobin im Verhältnis zum Gesamthämoglobin. Diese beiden Zustände des Hämoglobins sind als sauerstoffhaltiges und sauerstoffarmes Hämoglobin bekannt.

Abbildung 1: Struktur von Hämoglobin

Was ist sauerstoffhaltiges Hämoglobin?

Wenn Hämoglobinmoleküle gebunden und mit Sauerstoffmolekülen gesättigt sind, wird die Kombination von Hämoglobin mit Sauerstoff als sauerstoffhaltiges Hämoglobin (Oxyhämoglobin) bezeichnet. Sauerstoffhaltiges Hämoglobin wird während der physiologischen Atmung (Beatmung) gebildet, wenn Sauerstoffmoleküle an Hämgruppen des Hämoglobins in roten Blutkörperchen binden. Die Produktion von sauerstoffhaltigem Hämoglobin erfolgt hauptsächlich in den Lungenkapillaren in der Nähe der Lungenbläschen, wo der Gasaustausch stattfindet (Einatmen und Ausatmen). Die Affinität der Sauerstoffbindung an das Hämoglobin wird stark vom pH-Wert beeinflusst. Wenn der pH-Wert hoch ist, besteht eine hohe Affinität zur Bindung von Sauerstoff an Hämoglobin, die jedoch mit abnehmendem pH-Wert abnimmt. Normalerweise gibt es einen hohen pH-Wert in der Lunge und einen niedrigen pH-Wert in den Muskeln. Somit ist dieser Unterschied in den pH-Bedingungen für die Anlagerung, den Transport und die Freisetzung von Sauerstoff nützlich. Da es in der Nähe der Lunge eine hohe Bindungsaffinität gibt, bindet Sauerstoff an Hämoglobin und bildet Oxyhämoglobin. Wenn Oxyhämoglobin aufgrund eines niedrigen pH-Werts den Muskel erreicht, löst es sich auf und gibt Sauerstoff an die Zellen ab. Der normale Sauerstoffgehalt im Blut des Menschen liegt im Bereich von 95 bis 100%. Sauerstoffhaltiges Blut ist in leuchtend roter (purpurroter) Farbe sichtbar. Wenn das Hämoglobin in sauerstoffhaltiger Form vorliegt, wird es auch als R-Zustand (entspannter Zustand) des Hämoglobins bezeichnet. Wenn das Hämoglobin in sauerstoffhaltiger Form vorliegt, wird es auch als R-Zustand (entspannter Zustand) des Hämoglobins bezeichnet. Wenn das Hämoglobin in sauerstoffhaltiger Form vorliegt, wird es auch als R-Zustand (entspannter Zustand) des Hämoglobins bezeichnet.

2: Sauerstoffhaltiges Hämoglobin

Was ist sauerstofffreies Hämoglobin?

Desoxygeniertes Hämoglobin ist die Form von Hämoglobin, die nicht an Sauerstoff gebunden ist. Desoxygeniertes Hämoglobin hat keinen Sauerstoff. Daher wird dieser Zustand als T-Zustand (angespannter Zustand) des Hämoglobins bezeichnet. Desoxygeniertes Hämoglobin kann beobachtet werden, wenn sauerstoffhaltiges Hämoglobin Sauerstoff freisetzt und es in der Nähe der Plasmamembran von Muskelzellen in Umgebungen mit niedrigem pH-Wert mit Kohlendioxid ausgetauscht wird. Wenn Hämoglobin eine geringe Affinität zur Sauerstoffbindung aufweist, liefert es Sauerstoff und wandelt sich in sauerstofffreies Hämoglobin um.

Abbildung 3: Sauerstoffhaltiger und sauerstoffarmer Blutfluss durch den Körper

Was ist der Unterschied zwischen sauerstoffhaltigem und sauerstoffarmem Hämoglobin?

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Oxygeniertes vs desoxygeniertes Hämoglobin
Sauerstoffhaltiges Hämoglobin ist die Kombination von Hämoglobin plus Sauerstoff.	Die ungebundene Form von Hämoglobin mit Sauerstoff ist als desoxygeniertes Hämoglobin bekannt.
Zustand des Sauerstoffmoleküls
Sauerstoffmoleküle sind an Hämoglobinmoleküle gebunden.	Sauerstoffmoleküle sind nicht an Hämoglobinmoleküle gebunden.
Farbe
Sauerstoffhaltiges Hämoglobin hat eine hellrote Farbe.	Desoxygeniertes Hämoglobin hat eine dunkelrote Farbe.
Zustand des Hämoglobins
Dies ist als R-Zustand von Hämoglobin bekannt.	Dies ist als T (angespannter) Zustand von Hämoglobin bekannt.
Formation
Sauerstoffhaltiges Hämoglobin entsteht, wenn Sauerstoffmoleküle während der physiologischen Atmung an Hämgruppen des Hämoglobins in roten Blutkörperchen binden.	Desoxygeniertes Hämoglobin entsteht, wenn Sauerstoff aus sauerstoffhaltigem Hämoglobin freigesetzt und in der Nähe der Plasmamembran von Muskelzellen mit Kohlendioxid ausgetauscht wird.

Zusammenfassung - Oxygeniertes und desoxygeniertes Hämoglobin

Hämoglobin ist ein lebenswichtiges Protein in roten Blutkörperchen, das Sauerstoff von der Lunge in das Körpergewebe transportieren und Kohlendioxid aus dem Körpergewebe in die Lunge bringen kann. Aufgrund der Bindung von Sauerstoff gibt es zwei Hämoglobinzustände. Dies sind sauerstoffhaltiges Hämoglobin und sauerstofffreies Hämoglobin. Sauerstoffhaltiges Hämoglobin entsteht, wenn Sauerstoffmoleküle an die Fe-Atome gebunden sind. Desoxygeniertes Hämoglobin entsteht, wenn Sauerstoffmoleküle aus dem Hämoglobinmolekül freigesetzt werden. Dies ist der Hauptunterschied zwischen sauerstoffhaltigem und sauerstoffarmem Hämoglobin. Die Anlagerung und Freisetzung von Sauerstoff wird hauptsächlich durch den pH-Wert und den Partialdruck des Sauerstoffs beeinflusst.