Differenza tra emoglobina ossigenata e deossigenata

Differenza chiave - Emoglobina ossigenata e deossigenata
 

L'emoglobina è una proteina presente nei globuli rossi, che trasporta l'ossigeno dai polmoni ai tessuti del corpo, agli organi e all'anidride carbonica dai tessuti corporei e dagli organi ai polmoni. Esistono due stati di emoglobina: emoglobina ossigenata e deossigenata. La differenza chiave tra l'emoglobina ossigenata e deossigenata è quella l'emoglobina ossigenata è lo stato dell'emoglobina legata a quattro molecole di ossigeno mentre l'emoglobina deossigenata è lo stato non legato di emoglobina con ossigeno. L'emoglobina ossigenata è di colore rosso vivo mentre l'emoglobina deossigenata è di colore rosso scuro.

CONTENUTO
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è l'emoglobina
3. Cos'è l'emoglobina ossigenata
4. Cos'è l'emoglobina deossigenata
4. Confronto affiancato - Emoglobina ossigenata e deossigenata
5. Sommario

Cos'è l'emoglobina?

L'emoglobina (Hb) è una molecola proteica complessa presente nei globuli rossi che conferisce la tipica forma ai globuli rossi (rotondi con centro stretto). I ruoli chiave dell'Hb includono il trasporto dell'ossigeno dai polmoni ai tessuti corporei, scambiandolo con anidride carbonica e portando l'anidride carbonica dai tessuti corporei ai polmoni e scambiandosi di nuovo con l'ossigeno. La molecola di emoglobina contiene quattro catene polipeptidiche (subunità proteiche) e quattro gruppi eme come mostrato nella figura 01. Quattro catene polipeptidiche rappresentano due catene di globulina alfa e due catene di globulina beta. Eme è un composto porfirinico importante nella molecola dell'emoglobina che ha un atomo di ferro centrale incorporato all'interno. Ciascuna catena polipeptidica della molecola dell'emoglobina contiene un gruppo eme e un atomo di ferro. L'atomo di ferro è vitale per il trasporto di ossigeno e anidride carbonica nel sangue ed è il principale contributore del colore rosso dei globuli rossi. L'emoglobina è anche chiamata a mettaloprotein a causa della sua incorporazione di atomi di ferro.

L'apporto di ossigeno a tessuti e organi è vitale ed essenziale. Le cellule ottengono energia attraverso la respirazione aerobica (fosforilazione ossidativa) usando l'ossigeno come un accettore di elettroni. La produzione di energia è necessaria per il metabolismo e le funzioni cellulari ottimali. L'apporto di ossigeno è facilitato dalle proteine ​​dell'emoglobina. Pertanto l'emoglobina è anche nota come proteina che trasporta ossigeno nel sangue.

Il basso livello di emoglobina nel sangue chiamato anemia. La condizione di anemia può causare diverse malattie. Ci sono diverse ragioni per le basse concentrazioni di emoglobina nel sangue. La carenza di ferro è la ragione principale, mentre una dieta eccessiva, stili di vita malsani, alcune malattie e tumori sono anche cause per lo stesso.

La molecola di emoglobina ha quattro siti di legame all'ossigeno associati a quattro Fe⁺² atomi. Una molecola di emoglobina può trasportare un massimo di quattro molecole di ossigeno. Quindi, l'emoglobina può essere saturata o insaturo con l'ossigeno. La saturazione di ossigeno è la percentuale di siti di legame dell'ossigeno dell'emoglobina occupata dall'ossigeno. In altre parole, misura la frazione di emoglobina satura di ossigeno rispetto all'emoglobina totale. Questi due stati dell'emoglobina sono noti come emoglobina ossigenata e deossigenata.

Figura 1: struttura dell'emoglobina

Cos'è l'emoglobina ossigenata?

Quando le molecole di emoglobina sono legate e saturate con molecole di ossigeno, la combinazione di emoglobina con ossigeno è nota come emoglobina ossigenata (oxyhemoglobin). L'emoglobina ossigenata si forma durante la respirazione fisiologica (ventilazione), quando le molecole di ossigeno si legano con i gruppi eme dell'emoglobina nei globuli rossi. La produzione di emoglobina ossigenata avviene principalmente nei capillari polmonari vicino agli alveoli dei polmoni dove avviene lo scambio gassoso (inalazione ed espirazione). L'affinità del legame dell'ossigeno con l'emoglobina è fortemente influenzata dal pH. Quando il pH è alto, c'è un'alta affinità di legare l'ossigeno all'emoglobina, ma diminuisce con la diminuzione del pH. Normalmente c'è un pH alto nei polmoni e un basso pH nei muscoli. Pertanto, questa differenza nelle condizioni di pH è utile per l'attacco di ossigeno, il trasporto e il rilascio. Poiché esiste un'elevata affinità di legame vicino al polmone, l'ossigeno si lega all'emoglobina e produce ossiemoglobina. Quando l'ossiemoglobina raggiunge il muscolo a causa del basso pH, si scioglie e rilascia ossigeno alle cellule. Il normale livello di ossigeno nel sangue degli esseri umani è considerato nell'intervallo tra 95 e 100%. Il sangue ossigenato è visibile nel colore rosso vivo (rosso cremisi). Quando l'emoglobina è nella forma ossigenata, è anche conosciuta come stato R (stato rilassato) dell'emoglobina.

Figura 2: emoglobina ossigenata

Cos'è l'emoglobina deossigenata?

L'emoglobina deossigenata è la forma di emoglobina che non è legata all'ossigeno. L'emoglobina deossigenata manca di ossigeno. Quindi questo stato ha chiamato Stato T (stato teso) dell'emoglobina. L'emoglobina deossigenata può essere osservata quando l'emoglobina ossigenata rilascia ossigeno e viene scambiata con anidride carbonica vicino alla membrana plasmatica delle cellule muscolari dove c'è un ambiente con pH basso. Quando l'emoglobina ha una bassa affinità verso il legame dell'ossigeno, fornisce ossigeno e si trasforma in emoglobina deossigenata.

Figura 3: flusso di sangue ossigenato e deossigenato attraverso il corpo

Qual è la differenza tra emoglobina ossigenata e deossigenata?

Emoglobina ossigenata vs deossigenata
L'emoglobina ossigenata è la combinazione di emoglobina più ossigeno.	La forma non legata di emoglobina con ossigeno è nota come emoglobina deossigenata.
Molecola dello stato di ossigeno
Le molecole di ossigeno sono legate alla molecola di emoglobina.	Le molecole di ossigeno non sono legate alla molecola dell'emoglobina.
Colore
L'emoglobina ossigenata è di colore rosso vivo.	L'emoglobina deossigenata è di colore rosso scuro.
Stato di emoglobina
Questo è noto come il Stato R di emoglobina.	Questo è noto come il T (tenso) stato di emoglobina.
Formazione
L'emoglobina ossigenata si forma quando le molecole di ossigeno si legano con i gruppi ematici dell'emoglobina nei globuli rossi durante la respirazione fisiologica.	L'emoglobina deossigenata si forma quando l'ossigeno viene rilasciato dall'emoglobina ossigenata e viene scambiato con anidride carbonica vicino alla membrana plasmatica delle cellule muscolari.

Riassunto - Emoglobina ossigenata e deossigenata

L'emoglobina è una proteina vitale presente nei globuli rossi che è in grado di trasportare l'ossigeno dai polmoni ai tessuti del corpo e portare l'anidride carbonica dai tessuti corporei ai polmoni. Ci sono due stati di emoglobina dovuti al legame dell'ossigeno. Quelli sono emoglobina ossigenata e emoglobina deossigenata. L'emoglobina ossigenata si forma quando le molecole di ossigeno si attaccano agli atomi di Fe. L'emoglobina deossigenata si forma quando le molecole di ossigeno vengono rilasciate dalla molecola dell'emoglobina. Questa è la differenza chiave tra l'emoglobina ossigenata e deossigenata. L'attacco e il rilascio di ossigeno sono principalmente influenzati dal pH e dalla pressione parziale dell'ossigeno.

Riferimento:
1. Thomas, Caroline e Andrew B. Lumb. "Fisiologia dell'emoglobina". Fisiologia dell'emoglobina | BJA Education | Oxford Academic. Oxford University Press, 15 maggio 2012. Web. 20 febbraio 2017.
2. Marengo-Rowe, Alain J. "Relazioni struttura-funzione di emoglobine umane." Proceedings (Baylor University. Medical Center). Baylor Health Care System, luglio 2006. Web. 20 febbraio 2017

Cortesia dell'immagine:
1. "1904 Emoglobina" di OpenStax College - Anatomy & Physiology, Sito Web Connexions. (CC BY 3.0) attraverso Commons Wikimedia
2. "Figura 39 04 01" di CNX OpenStax -  (CC BY 4.0) attraverso Commons Wikimedia
3. 2101 Flusso sanguigno attraverso il cuore "di OpenStax College - Anatomy & Physiology, Sito Web Connexions.  (CC BY 3.0) attraverso Commons Wikimedia