1.Moâ taû ñöôïc caáu taïo hoùa hoïc, caùch phaân loaïi tính chaát cuûa Porphyrin 2. Moâ taû ñöôïc caáu taïo hoùa hoïc cuûa Hem vaø Globin 3. Trình baøy, giaûi thích ñöôïc söï keát hôïp giöõa Hem vaø Globin. 4. Neâu ñöôïc tính chaát hoùa hoïc vaø vai troø quan troïng cuûa Hemoglobin trong cô theå
HÓA HỌC HEMOGLOBIN HÓA HỌC HEMOGLOBIN Bài giảng Đối tượng giảng: Lớp cao dang 1.Mô tả được cấu tạo hóa học, cách phân loại & tính chất của Porphyrin 2. Mô tả được cấu tạo hóa học của Hem và Globin 3. Trình bày, giải thích được sự kết hợp giữa Hem và Globin. 4. Nêu được tính chất hóa học và vai trò quan trọng của Hemoglobin trong cơ thể MỤC TIÊU I. ĐẠI CƯƠNG : Cromoprotein, Porphyrin. II. HEMOGLOBIN: 1. Nhóm ngo i: ạ Hem 2. Protein thu n: ầ Globin 3. S k t h p gi a ự ế ợ ữ HEM và GLOBIN HEMOGLOBIN III. CÁC LOẠI HEMOGLOBIN • Hemoglobin bình thường • Hemoglobin bònh lý IV. TÍNH CHẤT CỦA HEMOGLOBIN N I DUNGỘ Cromoprotein Protein phức tạp có nhóm ngoại là chất màu - Cromoprotein với nhóm ngoại không chứa nhân porphyrin. Flavoprotein : nhóm ngoại chứa riboflavin Feritin : nhóm ngoại chứa Fe Hemocyamin : nhóm ngoại chứa Cu - Cromoprotein với nhóm ngoại chứa nhân porphyrin (porphyrinoprotein) Hemoglobin : sắc tố đỏ của hồng cầu. Myoglobin: sắc tố hô hấp trong tb cơ Clorophyl: diệp lục tố Cytocrom: tham gia phản ứng oxy hóa khử trong chuỗi hô hấp tb Catalase :tham gia phản ứng oxy hóa khử sinh học ĐẠI CƯƠNG ĐẠI CƯƠNG Porphin: - 4 vòng pyrol liên kết qua 4 cầu nối methylen (- CH=). - Các vòng pyrol được đánh số I, II, III và IV (chiều kim đồng hồ) - Các cầu nối methylen được ký hiệu α, β, γ, δ . - Vò trí của các nhóm thế trên khung phân tử được đánh số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 và 8. Porphyr in Cấu tạo hóa học: Nhân porphin + nhóm thế Cấu trúc nhân porphin Vòng pyrol CH CHCH CH NH NH NH N NH N CH CH HC HC HC HC HC CHHC CH I II III IV CH CH (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Porphin δ α β γ NH N NH N 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 I II III IV Porphin (dạng viết tắt) Nhóm thế Tên gốc Công thức Ký hiệu Metyl -CH 3 M Etyl -CH Etyl -CH 2 2 - CH - CH 3 3 E E Hydroxyetyl -CH Hydroxyetyl -CH 2 2 - CH - CH 2 2 - OH E -OH - OH E -OH Vinyl -CH= CH Vinyl -CH= CH 2 2 V V Acetyl -CH Acetyl -CH 2 2 - COOH A - COOH A Propionyl -CH Propionyl -CH 2 2 - CH - CH 2 2 - COOH P - COOH P Porphyrin Là nhân porphin được gắn thêm các nhóm thế Một số dẫn xuất porphyrin thường gặp trong tự nhiên NH N NH N M V M M P V P M Protoporphyrin IX (III) N NH HN N P P P P M M M M Coproporphyrin I N NH HN N M P M M P P P M Coproporphyrin III Một số dẫn xuất porphyrin thường gặp trong tự nhiên N NH HN N A P P A A P P A Uroporphyrin I A P A A P P A N N NH HN Uroporphyrin III M E- OH M M P E- OH P M N NH HN N Hematoporphyrin Tính chất - Có màu , có phổ hấp thu đặc trưng - Độ tan phụ thuộc số lượng nhóm carboxyl thế. Ví dụ: Uroporphyrin có 8 nhóm carboxyl nên tan rất tốt trong nước Protoporphyrin có 2 nhóm carboxyl nên ít tan trong nước, tan nhiều trong lipid. - Dễ tạo phức với ion kim loại Metaloprotein Hemoglobin, myoglobin, cytocrom, catalase: porphyrin + Fe2+. Clorophyl: porphyrin + Mg2+ - Tính kiềm yếu (N của nhân pyrol) và tính acid (-COOH ở mạch nhánh). Điểm đẳng điện: 3 - 4,5. Porphyrin [...]... β-Thalassemie - Đột biến/ tổng hợp chuỗi β , gây bệnh thiếu máu - Xảy ra chủ yếu ở vùng Đòa trung hải Tính chất của Hemoglobin Kết hợp với O2 tạo Oxyhemoglobin (HbO2) Hb + HbO2 O2 oxyhemoglobin Hemoglobin Đây là phản ứng gắn oxy hay sự oxygen hóa chứ không phải là phản ứng oxy hóa vì ion sắt vẫn còn hóa trò 2 M I M M N IV N Fe N N P N V V III P M GLOBIN II O2 N Kết hợp với O2 Liên kết phối trí giữa His E7... (mỗi tiểu đơn vò gồm 1 chuỗi polypeptid + 1 hem) Sự kết hợp giữa Hem và Globin tạo Hemoglobin M I M M N IV N Fe N N P N V P M GLOBIN II HEM GLOBIN V III HEM N HEM HEM Sự kết hợp giữa Hem và Globin tạo Hemoglobin Cấu trúc bậc 4 của Hemoglobin Sự kết hợp giữa Hem và Globin tạo Hemoglobin Cấu trúc bậc 4 của Hemoglobin Các loại Hemoglobin - Globin quyết đònh đặc tính chủng loại của Hb - Các globin khác nhau... (CO) - tạo thành carboxyhemoglobin (HbCO) rất bền vững, không còn khả năng vận chuyển oxygen Hb + CO HbCO Carboxyhemoglobin - CO gắn vào Hb tại vò trí giống oxy, nhưng có ái lực với Hb mạnh hơn O2 gấp 210 lần, nên có thể đẩy O2 ra khỏi HbO2 dễ dàng: HbO2 + CO HbCO - HbCO gây ngộ độc nặng Điều trò: hỗn hợp khí carbogen (95% O2 + 5% CO2) + O2 Sự oxy hóa Hemoglobin Y Chất oxy hóa (nitrit, nitrat, clorat,... trình thoái hóa glucid - Có khả năng kết hợp và làm bền vững cấu hình T của phân tử DeoxyHemoglobin, giảm khả năng kết hợp với oxy, kích thích giải phóng oxy ở các tổ chức -Vò trí kết hợp: khe hỡ giữa 2 chuỗi β, trung tâm phân tử deoxyhemoglobin Các yếu tố ảnh hưởng sự kết hợp giữa Hb với O2 Y Chất điều hòa 2,3-diphosphoglycerat (2,3 – DPG) Sự kết hợp của 2,3 - diphosphoglycerat (2,3-DPG) với hemoglobin. .. oxy hóa Hb tạo methemoglobin (M-Hb) Hb M - Hb + e- Methemoglobin Y M-Hb không có khả năng gắn O2 nên không còn chức năng hô hấp Y M-Hb cao (> 1,5%) gây ngộ độc, ngạt thở, da tím tái vì thiếu oxy mô (hội chứng cyanose) Y enzym diaphorase/cơ thể khử M-Hb thành Hb Y Điều trò: tiêm các chất khử mạnh (xanh metylen, vitamin C ) Y Bình thường Met Hb < 2% Met Hb tăng trong: - Ngộ độc bởi các chất oxy hóa. .. carbon dioxid (CO2) Kết hợp trực tiếp Qua nhóm amin (-NH2) tự do của 4 chuỗi polypeptid trong globin để tạo thành dẫn xuất carbaminoyl.(Carbohemoglobin): R - NH2 Globin + CO2 R - NH - COOH Carbohemoglobin Ở mô: pCO2 cao (46mmHg) phản ứng xảy ra theo chiều thuận, carbohemoglobin được tạo thành theo máu đến phổi Ở phổi: pCO2 thấp (36mmHg), phản ứng xảy ra theo chiều nghòch , phân ly giải phóng CO2 và đào... máu tiêu huyết mãn tính, đau kéo dài, đột q, suy thận… Chẩn đoán: điện di Hb/OH- , Hb S chuyển dòch về anod chậm hơn Hb A Hemoglobin bất thường (bệnh lý) Hb C (α 2A β 2C) - Glutamat ở vò trí 6 của chuỗi β được thay bằng lysin - Hồng cầu có hình bia Hb M: Fe luôn ở dạng Fe3+ tạo methemoglobin máu không chữa được bằng thuốc Bệnh α- Thalassemie - Hb bart và Hb H : bất thường / tổng hợp chuỗi polypeptid... Hem Hem Ù - Nhân protoporphyrin IX + sắt hóa trò II (Fe2+) - Fe2+ ở trung tâm nối với 4 N của bốn vòng pyrol qua 4 liên kết nằm trên mặt phẳng (2 liên kết cộng hóa trò và 2 liên kết phối trí) V M N M N Fe M N N P V M P HEM Hem - Hem bò oxy hóa thành hematin (Fe2+ biến thành Fe3+) - Hematin kết tinh dạng muối tinh thể clorhydrat đặc biệt (tinh thể Hemin hay Teichman) Ứng dụng: xác đònh vết máu trong... Hb gắn được bốn phân tử O2 - 1g Hb gắn được 1,34 ml oxygen Y Cấu hình không gắn oxy (Deoxyhemoglobin): - dạng căng hay trạng thái T (Tense) - Có ái lực yếu đối với oxy - Dimer αβ tương tác với nhau qua hệ thống liên kết hydro và ion - Bền vững nhờ sự hình thành các cầu muối giữa các chuỗi Y Cấu hình gắn oxy (Oxyhemoglobin): - Dạng dãn hay trạng thái R (Relax) - Có ái lực mạnh đối với oxy - Liên kết... và Globin tạo Hemoglobin 1 chuỗi polypeptid của Globin + 1 Hem: - qua liên kết phối trí giữa Fe2+ của Hem với nitơ (N) trong nhân imidazol của acid amin histidin ở đoạn xoắn F8 (His F8 hay His gần) và đoạn xoắn E7 (His E7 hay His xa) của mỗi chuỗi globin Hai lk này ở về hai phía của mặt phẳng protoporphyrin - tạo thành một tiểu đơn vò (subunit) của phân tử Hb 1 Globin + 4 Hem = 1Hb Hemoglobin gồm . hiệu Metyl -CH 3 M Etyl -CH Etyl -CH 2 2 - CH - CH 3 3 E E Hydroxyetyl -CH Hydroxyetyl -CH 2 2 - CH - CH 2 2 - OH E -OH - OH E -OH Vinyl -CH= CH Vinyl -CH= CH 2 2 V V Acetyl -CH Acetyl. HÓA HỌC HEMOGLOBIN HÓA HỌC HEMOGLOBIN Bài giảng Đối tượng giảng: Lớp cao dang 1.Mô tả được cấu tạo hóa học, cách phân loại & tính chất của Porphyrin 2. Mô tả được cấu tạo hóa học của. -CH= CH Vinyl -CH= CH 2 2 V V Acetyl -CH Acetyl -CH 2 2 - COOH A - COOH A Propionyl -CH Propionyl -CH 2 2 - CH - CH 2 2 - COOH P - COOH P Porphyrin Là nhân porphin được gắn thêm các