Функция гемоглобина

26.08.2015г.

Гемоглобин — это основной компонент эритроцитов, то есть тех клеток, которые переносят кислород от легких к тканям, а углекислоту — от тканей к легким. В одном эритроците содержится около 280 миллионов молекул гемоглобина. Каждая молекула в 64 500 раз тяжелее атома водорода и состоит примерно из 10 000 атомов водорода, углерода, азота, кислорода и серы; в состав молекулы гемоглобина входят также четыре атома железа, функция которых очень важна.

Каждый атом железа лежит в центре группы атомов, образующих гем — пигмент, придающий крови ее красный цвет и способность соединяться с кислородом. Каждый гем «обернут» одной из четырех пептидных цепей, которые все вместе составляют белковую часть молекулы — глобин. Две из этих четырех цепей одинаковы и называются α-цепями, а две другие — β-цепями (они также идентичны друг другу). Всего в глобине содержится 574 аминокислотные единицы.

В отсутствие гемоглобина в литре артериальной крови при температуре тела может раствориться не свыше трех миллилитров кислорода, тогда как в присутствии гемоглобина — в 70 раз больше. Без гемоглобина крупные животные были бы обречены на гибель из-за кислородного голодания. Кроме того, гемоглобин обеспечивает удаление из организма свыше 90% двуокиси углерода.

Каждый из четырех атомов железа в молекуле гемоглобина способен соединяться с одной молекулой (то есть с двумя атомами) кислорода. Реакция эта обратима: кислород поглощается, когда он находится в избытке (например, в легких), и освобождается там, где его мало (в тканях).

При этом происходит изменение цвета: гемоглобин, содержащий кислород, так называемый оксигемоглобин, окрашивает артериальную кровь в ярко- красный цвет; венозная же кровь, содержащая восстановленный, то есть лишенный кислорода, гемоглобин, темно-красного цвета. Термин «восстановленный» применяется в данном случае неправильно, так как восстановление в химическом смысле означает присоединение электронов к атому или группе атомов.

Как установил еще в 1923 году Дж. Конант, и в восстановленном гемоглобине, и в оксигемоглобине атомы железа находятся в одном и том же электронном состоянии — двухвалентном. Если обработать гемоглобин феррицианидом или, выделив его из эритроцитов, оставить на воздухе в течение продолжительного времени, то атомы железа окисляются до трехвалентного состояния; то же самое происходит и при некоторых заболеваниях крови. При этом гемоглобин приобретает коричневую окраску, превращаясь в так называемый метгемоглобин, или ферригемоглобин.


«Молекулы и клетки», под ред. Г.М.Франка





Читайте далее: