x
هدف البحث
بحث في العناوين
بحث في اسماء الكتب
بحث في اسماء المؤلفين
اختر القسم
موافق
النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Hemoglobin structure and function
المؤلف: Denise R. Ferrier
المصدر: Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
الجزء والصفحة:
31-8-2021
768
Hemoglobin structure and function
Hemoglobin is found exclusively in red blood cells (RBC), where its main function is to transport O2 from the lungs to the capillaries of the tissues.
Hemoglobin A, the major hemoglobin in adults, is composed of four polypeptide chains (two α chains and two β chains) held together by noncovalent interactions (Fig. 1). Each chain (subunit) has stretches of α-helical structure and a hydrophobic heme-binding pocket similar to that described for myoglobin. However, the tetrameric hemoglobin molecule is structurally and functionally more complex than myoglobin. For example, hemoglobin can transport protons (H+) and carbon dioxide (CO2) from the tissues to the lungs and can carry four molecules of O2 from the lungs to the cells of the body. Furthermore, the oxygen-binding properties of hemoglobin are regulated by interaction with allosteric effectors .
Figure 1: A. Structure of hemoglobin showing the polypeptide backbones. B.Simplified drawing showing the α-helices.
Obtaining O2 from the atmosphere solely by diffusion greatly limits the size of organisms. Circulatory systems overcome this, but transport molecules such as hemoglobin are also required because O2 is only slightly soluble in aqueous solutions such as blood.
1. Quaternary structure: The hemoglobin tetramer can be envisioned as composed of two identical dimers, (αβ)1 and (αβ)2. The two polypeptide chains within each dimer are held tightly together primarily by hydrophobic interactions (Fig. 2). [Note: In this instance, hydrophobic amino acid residues are localized not only in the interior of the molecule but also in a region on the surface of each subunit. Multiple interchain hydrophobic interactions form strong associations between α-subunits and β-subunits in the dimers.] In contrast, the two dimers are held together primarily by polar bonds. The weaker interactions between the dimers allow them to move with respect to one other. This movement results in the two dimers occupying different relative positions in deoxyhemoglobin as compared with oxyhemoglobin (see Fig. 2).
Figure 2: Schematic diagram showing structural changes resulting from oxygenation and deoxygenation of hemoglobin.
a. T form: The deoxy form of hemoglobin is called the “T,” or taut (tense) form. In the T form, the two αβ dimers interact through a network of ionic bonds and hydrogen bonds that constrain the movement of the polypeptide chains. The T conformation is the low-oxygen-affinity form of hemoglobin.
b. R form: The binding of O2 to hemoglobin causes the rupture of some of the polar bonds between the two αβ dimers, allowing movement. Specifically, the binding of O2 to the heme Fe2+ pulls the iron into the plane of the heme (Fig. 3). Because the iron is also linked to the proximal histidine (F8), the resulting movement of the globin chains alters the interface between the αβ dimers. This leads to a structure called the “R,” or relaxed form (see Fig. 2). The R conformation is
the high-oxygen-affinity form of hemoglobin.
Figure 3: Movement of heme iron (Fe). A. Out of the plane of the heme when oxygen (O2) is not bound. B. Into the plane of the heme upon O2 binding.