1
2
H b
stavba, funkce
© Biochemický ústav LF MU (V.P.) 2009
3
4M Ah
14b AA
Mr = 64-.00O
(ntyoalobin   450AÁ)
^vysokosp'movv sí&v*
ovy stay
faucet spim je vysoký} větší' objem Fe
M wzkospinový stav
Železo v hernu - poznámka
Železo je vázáno v tetrapyrrolovém kruhu tak, že formálně byla dvě pyrrolová jádra zbavena na svých dusících H+. Takto vznikl na každém ze dvou dusíků volný elektronový pár. Dvojice elektronů je využita (na každém z obou jader) k vytvoření dativní kovalentní vazby s Fe2+.
Fe2+ zároveň přináší do molekuly hemu 2 kladné náboje, „ztracené" při odnětí 2 H+.
Hem v hemoglobinu je tedy elektricky neutrální a váže také elektricky neutrální molekuly (O2, CO). Oxidace železa na Fe3+ (® hemiglobin, methemoglobin) vede k získání 1 kladného náboje v molekule hemu. Hem pak jako kation váže anionty (např. CN-, ale nemůže už vázat elektricky neutrální molekuly - není tedy schopen přenášet kyslík).
Tyto skutečnosti jsou významné mj. pro toxikologii. 9
10
T-forma Hb (BPG) a R-forma Hb (O.) :
4 Oj*T
Deo
hemoglobin
BPG
stabilizes T-torm
-
C
it	1	
%		v
		
		OH*
		
BŤBC10TS
Hemoglobin; allosterfc effects
*" R (O^ + H1^ -h BPG
WÉHI		Iff _ J
- -i		
		1
		
		
[BPGJ+
tense [tens] napjatý release [ri'liis] uvolnění
11
13
Podmínky, ovlivňující posun disociační křivky :
Zvýšené množství uvolněného kvslíku	
posunem saturační křivkv vpravo :	
s02	
	
	
	//
	/ / _.
	/ 1
	/ /
	/ /
	//
	
	Ar
	-p02
Křivka v původní poloze umožňuje za daného pO2 uvolnit množství	
kvslíku odpovídající modré úsečce. Posunem křivkv vpravo se množství	
dostupného kvslíku zvětší na hodnotu odpovídající úsečce červené. 15	
Vyjádření polohy saturační křivky :
'   I   I'   I   '   I   I   I      I   I   I   I   I  I   I   I   I   I   I   I   I   I   I   I   I   I   I   j   i   i   ! i
po2
mmHg
' ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' '.I ' I J' i ' I I ' I I * i I I I i i I I i i i i I i i i i I íl i i I i i i I I i * i I j i i i i I i i I i I i i I
0       2       4       6       8       10      12 kPa
Poloha/posun saturační křivky se vyjadřuje parciálním tlakem kyslíku, který přísluší 50 % nasycení Hb kyslíkem („hodnota p50"), je to poloha inflexního bodu křivky.
[ Normální hodnota p50 je ~ 3,25 kPa (2,9 - 3,6 kPa) ]
16
	C0l	
	SA TUK A ČNI'	* ✓ ASfOKPCNI
	křivka	křivka.
		
		17
18
Transport CO2 krví
II 85 % HCO3-2I lO % karbamát
3I 5 %   fyzikálne rozpuštěný
(chemicky nezreagovaný CO2)
Hb - NH2 + CO2    ®    Hb - NH - COOH
karbaminová kys. = karbamová kys. = amino.mravenčí H2N - COOH
19
Přenos O2 a CO2 i
20
karbonatdehydratasa
(karboanhydratasa)
( carbonic anhydrase, carbonate hydro-lyase EC 4.2.1.1 )
21
pO2 arteriální krve (aB-pO2) i
věk	průměr	rozpětí
20 - 29	12,66 kPa	10,66 -14,66
30 - 39	12 kPa	10,4 -14,4
40 -49	11,46 kPa	10 -13,86
50 -59	10,93 kPa	9,46 -13,33
60 - 69	10,4 kPa	8,66 -12,66
22
pO2 arteriální krve (aB-pO2) :
aB-pO2 se snižuje s přibývajícím věkem
cB-pO2 hodnoty jsou přibližně o 10-20 % nižší
aB-pO2 hodnoty se u ležících nemocných snižují proti uvedeným asi o 1,33 kPa
symbolika: a = arterial [ai'tiarial]
B = blood [blad] c = capillary [ks'pilsri] p = partial pressure [pa:šl preša] v = venous [vi:nas]
23
Zastoupení jednotlivých forem Hb :
Tzv. oxymetry měří při vlnových délkách odpovídajících
jednotlivým absopčním maximům:    ( - viz následující )
H Hb   = redukovaný hemoglobin
O2 Hb   = oxyhemoglobin
CO Hb = karbonylhemoglobin
Met Hb = methemoglobin
Sulf Hb= sulfhemoglobin
Od koncentrace celkového Hb jsou odečteny všechny formy Hb neschopné přenášet kyslík ( CO Hb + Met Hb + Sulf Hb ).
Součet ( O2Hb + H Hb ) pak představuje Hb využitelný pro přenos kyslíku = „aktívní (efektivní) Hb"
24
Molar Absorpivity (Extinction Coefficient) (mmol/L) 1 cm 1
c 535    560 577 622 636 670
0 ' — HHb
Wavelength
Fetal Hemoglobin
Gestation in months Age in months
26
E.R. Huehns et al
Složení vzduchu (1) :
	objemová %
O2	20,9
CO2	0,03
N2	78,1
inertní plyny	0,9
27
Složení vzduchu (2) :
	vdech	výdech
	21 kPa	15,33 kPa
pCO2	0,03 kPa	4,4 kPa
p(N2 + inertní plyny)	79,4 kPa	75,33 kPa
pH2O	0,76 kPa	6,27 kPa
Součet parciálních tlaků je v obou případech 101,3 kPa . Vydechovaný vzduch je zcela nasycen vodní parou (údaj pH2O pro alveoly plícní a 37°C).
28
29