bài giảng hóa học hemoglobin

ThS BS HỒNG THỊ TUỆ NGỌC Bộ mơn Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch ĐẠI CƯƠNG Cromoprotein Protein tạp Nhóm ngoại: chất màu porphyrinoprotein : Hb, Mb (nhóm ngoại nhân porphyrin) cromoprotein: Feritin, flavoprotein (nhóm ngoại khơng có nhân Porphyrin) CẤU TẠO HỐ HỌC Pyrol x Porphin + nhóm Porphyrin protoporphyrin 4 vòng pyrol lk với tạo thành porphin (C20H14N4) cầu nối methylen (-CH=) • thứ tự vòng pyrol (I, II, III, IV): theo chiều kim đồng hồ •Đánh dấu cầu methylen: α, β, γ,δ •1,2,3, ,8: đỉnh porphin = vị trí nhóm PORPHYRIN = porphin + nhóm (tại vị trí 1,2,3, ,8) Tên gốc Methyl Ethyl Hydroethyl Vinyl Acetate Propyonate Công thức - CH3 -CH2 ‟ CH3 -CH2 ‟ CH2OH - CH = CH2 - CH2 ‟ COOH - CH2 ‟ CH2 - COOH  Các porphyrin khác nhóm Ký hiệu -M -E -E ‟ OH -V -A -P Một số PORPHYRIN khác Uroporphyrin I Coproporphyrin I Uroporphyrin III Coproporphyrin III Tính chất  Các porphyrin có màu  Có N hóa trò III vòng pyrol (I III) → có tính baz yếu  Có nhóm carboxyl mạch bên → có tính acid yếu  pHi: 3-4,5 Hb kết tinh dạng phân tử khác tùy lồi động vật Huyết cầu tố (Hb) Là cromoprotein (porphyrinoprotein) Tỉ lệ sắt Hb 0,34% 10 Đun Hb với Hem Fe 2+ Oxy hố hematin Fe 3+ NaCl a.acetic hemin Tạo muối clohydrat ứng dụng pháp y: Xác đònh vết máu người hay động vật khác 13 GLOBIN: chuỗi polypeptid • chuỗi α (141aa) • chuỗi β (146 aa) HbA1 (2 2) : Hb chủ yếu người trưởng thành bình thường 14 Ngoài có dạng Hb khác HbG (2 2): Hb bào thai giai đoạn đầu HbP (2 2):Hb bào thai giai đoạn sau HbF (2 2): Hb chủ yếu bào thai HbA2 (22): chiếm khoảng 2% Hb người trưởng thành 15 16 Tỉ lệ tổng hợp chuỗi globin thai kỳ sau sinh HbS: Hb chủ yếu người bệnh thiếu máu HC hình liềm HbC: Hb chủ yếu người bệnh thiếu máu HC hình bia loại HbA, HbS, HbC khác aa  HbS: vò trí chuỗi β , Glutamat  Valin  HbC : vò trí chuỗi β , Glutamat  Lysin 17 chuỗi pp Globin N nhân Imidazol aa Histidin Lk phối trí + Hem Fe2+ bán đơn vị (sub unit) phân tử Hb phân tử Hb hoàn chỉnh gồm bán đơn vò, giống đôi 18 M  V N M M Fe++ N N P V N  P N  GLOBIN  M Fe bán đơn vị Hb có liên kết • lk với 4N vòng pyrol • lk phối trí với N His ( liên kết VI bò chiếm oxy oxyhemoglobin): pứ gắn Hemoglobin oxy hay oxygen hoá, 2+ Fe pứ OXH Hem N Protoporphyrin Porphin (4pyrol) nhóm 19 MYOGLOBIN Là protein dự trữ O2 tổ chức (cơ tim, hệ xương) Phân tử có cấu trúc bậc III, gồm HEM “giấu mình” chuỗi GLOBIN Lk sắt: lk nằm mp, lk 5-6 nằm bên mp 20 TÍNH CHẤT Kết hợp thuận nghòch với oxy tạo oxyHb ngtử Fe Hem gắn với ptử O2 Hb + O2 Hb(O2)4 Chiều PỨ phụ thuộc phân áp oxy môi trường 21 O2 tan nước Bình thường: 3.2ml O2 tan 1L huyết tương Nhờ Hb HC  1L gắn kết tối đa với 220ml O2  Gấp 70 lần 22 Kết hợp với CO2 tạo dạng carbamat (-NHCOO-) qua nhóm amin tự globin PỨ thuận nghòch Hb vận chuyển 15% CO2 thể Chiều phản ứng phụ thuộc phân áp CO2: Mô: phân áp CO2 cao → tạo HbCO2 Phổi: phân áp CO2 thấp → nhả CO2 23 Kết hợp với CO Tạo HbCO bền vững Hb + CO → HbCO HbCO không vận chuyển oxy CO có lực với Hb gấp 210 so với lực O2 → đẩy O2 khỏi HbO2: HbO2 + CO → HbCO + O2 Nhưng lượng lớn O2 làm phân ly HbCO 24 Hb bò OXH chất OXH (nitrit, clorat, ferricyanua, ) Fe2+ Hb thành Fe3+ → Methemoglobin Hb M-Hb + e1 M-Hb không gắn O2 → chức hô hấp Methylene Blue (TM): bất họat Met-Hb 25 Vì MetHb thường xảy trẻ em < 4-6 tháng tuổi? Trẻ em < 4-6 tháng nhiều Hb bào thai- lọai dễ bò chuyển thành Meth-Hb thiếu enzyme khử MetHb (NADH MetHb reductase, glutiathion reductase G6PD) acid dày toan  nitrate dễ CH thành nitrite Chế độ ăn thiếu Vit C, K- chất giúp khử MetHb 26 Hb có tính chất oxydoreductaz (xúc tác phản ứng OXH-khử)  Hoạt tính peroxydaz ( rõ rệt) Hb H2O2 + AH2 2H2O + A „  ứng dụng: tìm máu / nước tiểu  Hoạt tính catalaz (yếu) 2H2O2 2H2O + O2 27 [...]... M M Fe++ N N P V N  P N  GLOBIN  M 1 Fe trong 1 bán đơn vị của Hb có 6 liên kết • 4 lk với 4N của vòng pyrol • 2 lk phối trí với N của His ( liên kết VI có thể bò chiếm bởi oxy oxyhemoglobin): pứ gắn Hemoglobin oxy hay oxygen hoá, không phải 2+ Fe pứ OXH Hem N Protoporphyrin Porphin (4pyrol) 8 nhóm thế 19 MYOGLOBIN 1 Là protein dự trữ O2 của tổ chức cơ (cơ tim, cơ hệ xương) 2 Phân tử có cấu... 210 so với ái lực của O2 → đẩy O2 khỏi HbO2: HbO2 + CO → HbCO + O2 Nhưng 1 lượng lớn O2 có thể làm phân ly HbCO 24 Hb bò OXH bởi các chất OXH (nitrit, clorat, ferricyanua, ) Fe2+ của Hb thành Fe3+ → Methemoglobin Hb M-Hb + e1 M-Hb không gắn được O2 → không có chức năng hô hấp 2 Methylene Blue (TM): bất họat Met-Hb 25 Vì sao MetHb thường xảy ra ở trẻ em < 4-6 tháng tuổi? 1 Trẻ em < 4-6 tháng 4 nhiều Hb