Anahtar Fark – Oksijenli ve Oksijensiz Hemoglobin
Hemoglobin, oksijeni akciğerlerden vücut doku ve organlarına, karbondioksiti ise vücut doku ve organlarından akciğerlere taşıyan kırmızı kan hücrelerinde bulunan bir proteindir. Hemoglobinin iki durumu vardır: oksijenli ve oksijensiz hemoglobin. temel fark oksijenli ve oksijensiz hemoglobin arasında oksijenli hemoglobin, dört oksijen molekülüne bağlı hemoglobin durumudur, oksijeni alınmış hemoglobin ise hemoglobinin oksijenle bağlanmamış halidir. Oksijenli hemoglobinin rengi parlak kırmızı iken, oksijensiz hemoglobinin rengi koyu kırmızıdır.
Hemoglobin nedir?
Hemoglobin (Hb), kırmızı kan hücrelerinde bulunan ve kırmızı kan hücresine tipik bir şekil veren (dar merkezli yuvarlak) karmaşık bir protein molekülüdür. Hb'nin kilit rolleri, oksijenin akciğerlerden vücut dokularına taşınmasını, karbondioksit ile değiştirilmesini ve vücut dokularından karbondioksitin akciğere alınmasını ve oksijenle geri alınmasını içerir. Hemoglobin molekülü, şekil 01'de gösterildiği gibi dört polipeptit zinciri (protein alt birimleri) ve dört hem grubu içerir. Dört polipeptit zinciri, iki alfa globulin zincirini ve iki beta globulin zincirini temsil eder. Heme, içinde gömülü merkezi bir demir atomu bulunan hemoglobin molekülündeki önemli bir porfirin bileşiğidir. Hemoglobin molekülünün her polipeptit zinciri, bir hem grubu ve bir demir atomu içerir. Demir atomu, kandaki oksijen ve karbondioksitin taşınması için hayati öneme sahiptir ve kırmızı kan hücrelerinin kırmızı renginin ana katkısıdır. Hemoglobin, içerdiği demir atomları nedeniyle mettaloprotein olarak da adlandırılır.
Dokulara ve organlara oksijen sağlanması hayati ve gereklidir. Hücreler, elektron alıcısı olarak oksijeni kullanarak aerobik solunum (oksidatif fosforilasyon) yoluyla enerji elde ederler. Optimal hücre metabolizması ve fonksiyonları için enerji üretimi gereklidir. Oksijen temini hemoglobin proteinleri tarafından kolaylaştırılır. Bu nedenle hemoglobin, kanda oksijen taşıyan protein olarak da bilinir.
Kandaki düşük hemoglobin düzeyine anemi denir. Anemi durumu çeşitli hastalıklara neden olabilir. Kandaki düşük hemoglobin konsantrasyonlarının farklı nedenleri vardır. Bunun başlıca nedeni demir eksikliği iken, aşırı beslenme, sağlıksız yaşam tarzı, bazı hastalıklar ve kanserler de aynı nedendir.
Hemoglobin molekülü, dört Fe+2 atomuyla ilişkili dört oksijen bağlama bölgesine sahiptir. Bir hemoglobin molekülü en fazla dört molekül Oksijen taşıyabilir. Bu nedenle, hemoglobin oksijen ile doymuş veya doymamış olabilir. Oksijen doygunluğu, oksijen tarafından işgal edilen hemoglobinin oksijen bağlama bölgelerinin yüzdesidir. Başka bir deyişle, oksijene doymuş hemoglobinin toplam hemoglobine göre oranını ölçer. Hemoglobinin bu iki durumu oksijenli ve oksijensiz hemoglobin olarak bilinir.
Şekil 1: Hemoglobinin Yapısı
Oksijenlenmiş Hemoglobin Nedir?
Hemoglobin molekülleri oksijen molekülleri ile bağlandığında ve doyurulduğunda, hemoglobin ile oksijenin kombinasyonu oksijenli hemoglobin (oksihemoglobin) olarak bilinir. Oksijenli hemoglobin, oksijen molekülleri kırmızı kan hücrelerinde hemoglobinin hem gruplarıyla bağlandığında fizyolojik solunum (havalandırma) sırasında oluşur. Oksijenli hemoglobin üretimi esas olarak, gaz değişiminin gerçekleştiği (inhalasyon ve ekshalasyon) akciğerlerin alveollerine yakın pulmoner kılcal damarlarda gerçekleşir. Oksijenin hemoglobine bağlanma afinitesi pH'dan oldukça etkilenir. pH yüksek olduğunda, oksijenin hemoglobine bağlanma afinitesi yüksektir, ancak pH düştükçe azalır. Normalde akciğerlerde yüksek bir pH ve kaslarda düşük bir pH vardır. Bu nedenle, pH koşullarındaki bu fark, oksijen bağlanması, taşınması ve salınması için yararlıdır. Akciğer yakınında yüksek bağlanma afinitesi olduğu için oksijen hemoglobine bağlanır ve oksihemoglobin yapar. Oksihemoglobin, düşük pH nedeniyle kasa ulaştığında çözünerek hücrelere oksijen verir. İnsan kanındaki normal oksijen seviyesinin %95-100 aralığında olduğu kabul edilir. Oksijenli kan parlak kırmızı (kızıl kırmızı) renkte görünür. Hemoglobin oksijenli formda olduğunda, hemoglobinin R durumu (Rahat durum) olarak da bilinir.
Şekil 2: Oksijenli hemoglobin
Deoksijenlenmiş Hemoglobin nedir?
Deoksijenlenmiş hemoglobin, oksijene bağlı olmayan hemoglobin şeklidir. Oksijensiz hemoglobin oksijenden yoksundur. Dolayısıyla bu duruma hemoglobinin T durumu (Gergin durumu) denir. Oksijenli hemoglobin oksijeni serbest bıraktığında ve düşük pH ortamının olduğu kas hücrelerinin plazma membranının yakınında karbondioksit ile değiştirildiğinde, oksijeni alınmış hemoglobin gözlemlenebilir. Hemoglobinin oksijen bağlanmasına karşı afinitesi düşük olduğunda, oksijen verir ve oksijeni alınmış hemoglobine dönüşür.
Şekil 3: Vücutta oksijenli ve oksijensiz kan akışı
Oksijenli ve Oksijensiz Hemoglobin arasındaki fark nedir?
Oksijenli ve Oksijensiz Hemoglobin |
|
| Oksijenlenmiş hemoglobin, hemoglobin ile oksijenin birleşimidir. | Hemoglobinin oksijenle bağlanmamış formu oksijensiz hemoglobin olarak bilinir. |
| Oksijen Molekülünün Durumu | |
| Oksijen molekülleri hemoglobin molekülüne bağlıdır. | Oksijen molekülleri hemoglobin molekülüne bağlı değildir. |
| Renk | |
| Oksijenli hemoglobin parlak kırmızı renktedir. | Oksijenlenmemiş hemoglobin koyu kırmızı renktedir. |
| Hemoglobin Durumu | |
| Bu, hemoglobinin R durumu olarak bilinir. | Bu, Hemoglobinin T (gergin) durumu olarak bilinir. |
| Oluşturma | |
| Oksijenlenmiş hemoglobin, oksijen molekülleri fizyolojik solunum sırasında kırmızı kan hücrelerinde hemoglobinin hem gruplarıyla bağlandığında oluşur. | Deoksijenlenmiş hemoglobin, oksijenli hemoglobinden oksijen salındığında ve kas hücrelerinin plazma zarının yakınında karbondioksit ile değiş tokuş edildiğinde oluşur. |
Özet – Oksijenli ve Oksijensiz Hemoglobin
Hemoglobin, akciğerden vücut dokularına oksijen taşıma ve vücut dokularından karbondioksiti akciğere taşıma yeteneğine sahip kırmızı kan hücrelerinde bulunan hayati bir proteindir. Oksijenin bağlanması nedeniyle iki hemoglobin durumu vardır. Bunlar oksijenli hemoglobin ve oksijensiz hemoglobindir. Oksijenli hemoglobin, oksijen moleküllerinin Fe atomlarına bağlanmasıyla oluşur. Oksijen molekülleri hemoglobin molekülünden salındığında oksijeni alınmış hemoglobin oluşur. Oksijenli ve oksijensiz Hemoglobin arasındaki temel fark budur. Oksijen bağlanması ve bırakılması esas olarak Oksijenin pH'ından ve kısmi basıncından etkilenir.
