Αιμοσφαιρίνη έναντι μυοσφαιρίνης

Αιμοσφαιρίνη έναντι μυοσφαιρίνης

Η μυοσφαιρίνη και η αιμοσφαιρίνη είναι αιμοπρωτεΐνες που έχουν την ικανότητα δέσμευσης του μοριακού οξυγόνου. Αυτές είναι οι πρώτες πρωτεΐνες που έχουν τρισδιάστατη δομή τους επιλυθεί με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ. Οι πρωτεΐνες είναι τα πολυμερή των αμινοξέων, ενώνονται μέσω πεπτιδικών δεσμών. Τα αμινοξέα είναι τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Με βάση το γενικό σχήμα τους, αυτές οι πρωτεΐνες κατηγοριοποιούνται κάτω από σφαιρικές πρωτεΐνες. Οι σφαιρικές πρωτεΐνες έχουν κάπως σφαιρικά ή ελλειψοειδή σχήματα. Οι διαφορετικές ιδιότητες αυτών των μοναδικών σφαιρικών πρωτεϊνών βοηθούν τον οργανισμό να μεταφέρει τα μόρια οξυγόνου μεταξύ τους. Η ενεργός θέση αυτών των ειδικών πρωτεϊνών αποτελείται από μια πρωτοπορφυρίνη IX σιδήρου (II) ενθυλακωμένη σε ένα ανθεκτικό στο νερό τσέπη.

Μυογλοβίνη

Η μυοσφαιρίνη εμφανίζεται ως μονομερής πρωτεΐνη στην οποία η σφαιρίνη περιβάλλει μια αιμάλη. Λειτουργεί ως δευτερεύον φορέας οξυγόνου στον μυϊκό ιστό. Όταν τα μυϊκά κύτταρα είναι σε δράση, χρειάζονται μεγάλη ποσότητα οξυγόνου. Τα μυϊκά κύτταρα χρησιμοποιούν αυτές τις πρωτεΐνες για να επιταχύνουν τη διάχυση του οξυγόνου και να πάρουν οξυγόνο για περιόδους έντονης αναπνοής. Η τριτοταγής δομή της μυοσφαιρίνης είναι παρόμοια με μια τυπική δομή υδατοδιαλυτών πρωτεϊνών σφαιριδίων.

Η πολυπεπτιδική αλυσίδα μυοσφαιρίνης έχει 8 ξεχωριστές α-έλικες δεξιού χεριού. Κάθε πρωτεϊνικό μόριο περιέχει μία προθετική ομάδα heme και κάθε υπόλειμμα αιμίου περιέχει ένα κεντρικό συντονισμένα δεσμευμένο άτομο σιδήρου. Το οξυγόνο δεσμεύεται άμεσα στο άτομο σιδήρου της προσθετικής ομάδας του heme.

Αιμοσφαιρίνη

Η αιμοσφαιρίνη εμφανίζεται ως τετραμερής πρωτεΐνη στην οποία κάθε υπομονάδα αποτελείται από μια σφαιρίνη που περιβάλλει μια αίμη. Είναι ο φορέας οξυγόνου σε ολόκληρο το σύστημα. Δεσμεύει μόρια οξυγόνου και στη συνέχεια μεταφέρεται μέσω του αίματος από ερυθρά αιμοσφαίρια.

Στα σπονδυλωτά, το οξυγόνο διαχέεται μέσω του πνευμονικού ιστού στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Δεδομένου ότι η αιμοσφαιρίνη είναι ένα τετραμερές, μπορεί να δεσμεύσει τέσσερα μόρια οξυγόνου ταυτόχρονα. Το δεσμευμένο οξυγόνο κατανέμεται έπειτα σε ολόκληρο το σώμα και εκφορτώνεται από ερυθρά αιμοσφαίρια σε κύτταρα που αναπνέουν. Η αιμοσφαιρίνη παίρνει τότε το διοξείδιο του άνθρακα και τα επιστρέφει πίσω στους πνεύμονες. Ως εκ τούτου, η αιμοσφαιρίνη χρησιμεύει για την παροχή του οξυγόνου που απαιτείται για τον κυτταρικό μεταβολισμό και την απομάκρυνση του προκύπτοντος αποβλήτου προϊόντος, του διοξειδίου του άνθρακα.

Η αιμοσφαιρίνη αποτελείται από διάφορες πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Η ανθρώπινη αιμοσφαιρίνη αποτελείται από δύο α (άλφα) και δύο β (βήτα) υπομονάδες. Κάθε α-υπομονάδα έχει 144 υπολείμματα και κάθε β-υπομονάδα έχει 146 κατάλοιπα. Τα δομικά χαρακτηριστικά των υπομονάδων α (άλφα) και β (βήτα) είναι παρόμοια με τη μυοσφαιρίνη.

Αιμοσφαιρίνη έναντι μυοσφαιρίνης

• Η αιμοσφαιρίνη μεταφέρει οξυγόνο στο αίμα ενώ η μυοσφαιρίνη μεταφέρει ή αποθηκεύει οξυγόνο στους μυς.

• Η μυοσφαιρίνη αποτελείται από μία μονή πολυπεπτιδική αλυσίδα και η αιμοσφαιρίνη αποτελείται από διάφορες πολυπεπτιδικές αλυσίδες.

• Σε αντίθεση με τη μυοσφαιρίνη, η συγκέντρωση της αιμοσφαιρίνης στα ερυθρά αιμοσφαίρια είναι πολύ υψηλή.

• Στην αρχή, η μυοσφαιρίνη δεσμεύει τα μόρια οξυγόνου πολύ εύκολα και αργότερα γίνεται κορεσμένη. Αυτή η διαδικασία σύνδεσης είναι πολύ γρήγορη σε μυοσφαιρίνη παρά σε αιμοσφαιρίνη. Η αιμοσφαιρίνη αρχικά δεσμεύει το οξυγόνο με δυσκολία.

• Η μυοσφαιρίνη εμφανίζεται ως μονομερής πρωτεΐνη ενώ η αιμοσφαιρίνη εμφανίζεται ως τετραμερής πρωτεΐνη.

• Δύο τύποι πολυπεπτιδικών αλυσίδων (δύο αλυσίδες α και δύο αλυσίδων β) υπάρχουν στην αιμοσφαιρίνη.

• Η μυοσφαιρίνη μπορεί να δεσμεύσει ένα μόριο οξυγόνου που ονομάζεται μονομερές, ενώ η αιμοσφαιρίνη μπορεί να δεσμεύσει τέσσερα μόρια οξυγόνου, το λεγόμενο τετραμερές.

• Η μυοσφαιρίνη δεσμεύει περισσότερο οξυγόνο από την αιμοσφαιρίνη.

• Η αιμοσφαιρίνη μπορεί να δεσμεύσει και να αποφορτίσει το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα, σε αντίθεση με τη μυοσφαιρίνη.