85

Ćwiczenie 13.

oznaczanie

Badanie właściwości Jiemoglobiny i jej zawartości we krw!

Ce! ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z niektórymi właściwościami hemoglobiny, wynikającymi z jej budowy chemicznej, oraz oznaczenie jej poziomu we krwi.

Wprowadzenie

Charakterystyka hemoglobiny. Krwinki czerwone (erytrocyty) zajmują około 30-50% objętości kiwi ssaków, komórki te nie mają jąder, mitochondriów, retikulum endoplazmaty-cznego i innych organelli; są one zawieszone w osoczu bogatym w białko. Główną funkcją krwinek jest przenoszenie tlenu z udziałem zawartej w nich hemoglobiny, która stanowi aż 34% cytosolu. Hemoglobina (m.cz. 64500 Da) jest białkiem o budowie podjednostkowej, a więc wykazuje strukturę czwartorzędową. Składa się z 4 łańcuchów polipeptydowych i 4 hemowych grup prostetycznych. Część białkowa, zwana globiną (96% całej cząsteczki), zawiera dw^ra identyczne łańcuchy a (po 141 reszt aminokwasowych) oraz dwa identyczne łańcuchy £ (po 146 reszt) ciasno powiązane w pary’ a₁P_ł i głównie poprzez oddziaływanie hydrofobowe reszt aminokwasowych. Pary ctjfSj i nie przylegają ściśle do siebie, wskutek tego istnieje wgłębienie w środku cząsteczki, którego wielkość ulega zmianie zależnie od stopnia utlenowania hemoglobiny. Każda grupa hemowa tworzy płaski układ pierścieniowy nazywany protoporfiną. W środku układu protoporfirynowego występuje jon żelazawy, tworzący 6 wiązań koordynacyjnych. Cztery z nich wykorzystane są do połączenia z porfiryną, z dwóch pozostałych jedno wysyca azot pierścienia imiaazolowego histydyny w⁷ łańcuchu polipeptydowym, drugie zaś służy⁷ do wiązania 0₂. Układ ten jest przedstawiony na rysunku 18.

Główną funkcją fizjologiczną hemoglobiny jest transport tlenu z płuc do tkanek. Ponadto hemoglobina uczestniczy w przenoszeniu produktów końcowych oddychania tlenowego, tzn. H⁺ i C0₂, z tkanek do płuc i nerek. Związanie tych produktów⁷ przez cząsteczkę hemoglobiny zmniejsza jej powinowactwo do tlenu i na oówtóL Odw-racalne przyłączenie 2,3-difosfogIice-rynianu (DFG) również wpływa regulująco na zdolność hemoglobiny do wiązania tlenu. 0₂, H⁺, CG₂ i DFG pełnią więc rolę efektorów w stosunku do białka regulatorowego, jakim jest hemoglobina. Zjawiska te wiążą się ze zmianami w obrębie struktury czwartorzędowej tego białka i umożliwiają mu precyzyjne pełnienie roli uniwersalnego przenośnika.

Hemoglobina może występować w różnych formach:

a)    oksyhemoglobina (Fe ) — hemoglobina utlenowana Hb • 0₂,

b)    deoksyhemoglobina (Fe²"¹") — hemoglobina od tlenowca na Hb,

Opracowanie i opis — mgr ini. Danuta Dojczew i dr inż. Andrzej Faszkow^ci.