Powinowactwo hemoglobiny i mioglobiny do tlenu w różnych warunkach
1
Symulacja 1
Instrukcja
Kliknij szare przyciski pod wykresem, aby zobaczyć, jak zmienia się powinowactwo hemoglobiny i mioglobiny do tlenu w zależności od warunków środowiska.
Po kliknięciu przycisku „Hemoglobina jako białko allosteryczne” najedź wskaźnikiem myszy na okręgi na wykresie, aby zobaczyć stopień wysycenia hemoglobiny.
Po kliknięciu przycisków „Temperatura” lub „pH” możesz zmienić wartość tych parametrów, klikając punkty zaznaczone na suwaku.
RLWxcTejna8vz1
Symulacja interaktywna to wykres. Przedstawia powinowactwo hemoglobiny i mioglobiny do tlenu w różnych warunkach. Kolorowymi krzywymi zaznaczono mioglobinę, hemoglobinę płodową oraz hemoglobinę. Mioglobina ma kolor czerwony, hemoglobina płodowa zielony, a hemoglobina niebieski. Hemoglobina jest białkiem allosterycznym. Oznacza to, że może ona zmienia konformację. To jej struktura przestrzenna. Wpływa to na jej powinowactwo tlenu, czyli zdolność wiązania tej cząsteczki. Zależy to od ciśnienia parcjalnego tlenu. Im jest ono wyższe, tym większa jest zdolność hemoglobiny do wiązania tlenu. Przyłączenie pierwszej cząsteczki tlenu przez pierwszą cząsteczkę hemoglobiny powoduje nieznaczną zmianę budowy przestrzennej całej hemoglobiny, co zwiększa jej powinowactwo do tlenu. Hemoglobina płodowa, po urodzeniu jest zastępowana normalną hemoglobiną, ponieważ słabiej uwalnia tlen w tkankach przy wyższym ciśnieniu parcjalnym tlenu. W życiu płodowym jest bardzo ważna, ponieważ ma większe powinowactwo do tlenu niż zwykła hemoglobina, która jest odpowiedzialna za pobranie tlenu z krwi matki. Następnie przeniesienie go przez łożysko i uwolnienie w tkankach płodu. Kolejną zależnością ukazaną na wykresie jest stopień wysycenia hemoglobiny tlenem w zależności od temperatury. Wraz ze spadkiem temperatury, w tych samych warunkach ciśnienia parcjalnego tlenu, hemoglobina wiąże więcej tego pierwiastka. Wiązanie tlenu z hemoglobiną to proces nazywany jest utlenowaniem, ponieważ cząsteczki tlenu przyłączają się na tyle nietrwale, że nie zmieniają wartościowości żelaza. Związana z tlenem hemoglobina przekształca się w oksyhemoglobinę, przybierając kolor jasnoczerwony. To jej właśnie zawdzięcza swą barwę krew tętnicza. Łączenie się hemoglobiny z tlenem jest procesem odwracalnym, dzięki czemu przyłączony tlen w miarę potrzeby może być uwalniany. Odtlenowana hemoglobina jest ciemnoczerwona, co nadaje barwę krwi żylnej. Wykres przedstawia też stopień wysycenia hemoglobiny tlenem w zależności od stężenia jonów wodorowych. Uwalniany w procesie oddychania komórkowego dwutlenek węgla reaguje z wodą i tworzy kwas węglowy, który zakwasza krew − obniża pH. Oksyhemoglobina w kwaśnym środowisku łatwiej oddaje cząsteczki tlenu. Zależność między poziomem pH krwi a zdolnością dysocjacji hemoglobiny nazywa się efektem Bohra.