bài giảng hóa học hemoglobin

ThS BS HOÀNG THỊ TUỆ NGỌCBộ môn Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử... Tỉ lệ sắt trong Hb là 0,34% Hb kết tinh dưới dạng những phân tử khác nhau tùy mỗi lồi động vật... Hem Oxy hố hematin heminF

ThS BS HOÀNG THỊ TUỆ NGỌC

Bộ môn Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử

(nhóm ngoại là nhân porphyrin)

cromoprotein: Feritin, flavoprotein

(nhóm ngoại không có nhân Porphyrin)

CẤU TẠO HOÁ HỌC

4 vòng pyrol lk với nhau tạo thành porphin (C20 H 14 N4)

bằng 4 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 thế

Uroporphyrin I Uroporphyrin III

Coproporphyrin I Coproporphyrin III

Một số

PORPHYRIN

khác

Tính chất

 Các porphyrin đều có màu

 Có N hóa trị III ở 2 vòng pyrol (I và III)

→ có tính baz yếu

 Có nhóm carboxyl ở mạch bên

→ có tính acid yếu

 pHi: 3-4,5

1 Huyết cầu tố (Hb)

2 Là 1 cromoprotein ( porphyrinoprotein )

3 Tỉ lệ sắt trong Hb là 0,34%

Hb kết tinh dưới dạng những phân tử

khác nhau tùy mỗi lồi động vật

Fe2+ gắn 4 N của 4 vòng pyrol baèng

Hem Oxy hố hematin hemin

Fe 2+ Fe 3+

Đun Hb với NaCl và a.acetic

Tạo muối clohydrat

ứng dụng trong pháp y:

Xác định vết máu của người hay động vật khác

GLOBIN: 4 chuỗi polypeptid

Ngoài ra còn có các dạng Hb khác

HbG ( 2 2): Hb của bào thai trong giai đoạn đầu

HbP ( 2 2): Hb của bào thai trong giai đoạn sau

HbF ( 2 2): Hb chủ yếu của bào thai

HbA2 ( 22): chiếm khoảng 2% Hb ở người

trưởng thành

Tỉ lệ tổng hợp chuỗi globin trong thai kỳ và sau khi sinh

3 loại HbA, HbS, HbC chỉ khác nhau ở 1 aa

 HbS: tại vị trí 6 chuỗi β , Glutamat  Valin

 HbC : tại vị trí 6 chuỗi β , Glutamat  Lysin

HbS : Hb chủ yếu ở người bệnh thiếu máu HC hình liềm HbC : Hb chủ yếu ở người bệnh thiếu máu HC hình bia

1 chuỗi pp của Globin N của nhân Imidazol của aa Histidin

+

1 bán đơn vị (sub unit) của phân tử Hb

Lk phối trí

phân tử Hb hoàn chỉnh gồm 4 bán đơn vị,

giống nhau từng đôi một

M V

M

V

M P

P

.

.

.

Fe2+

Protoporphyrin

Porphin (4pyrol)

• 4 lk với 4N của vịng pyrol

• 2 lk phối trí với N của His ( liên kết VI có thể bị chiếm bởi oxy oxyhemoglobin): pứ gắn

oxy hay oxygen hoá, không phải pứ OXH

1 Là protein dự trữ O2 của tổ chức cơ (cơ tim, cơ hệ xương)

2 Phân tử có cấu trúc bậc III, gồm 1 HEM “giấu mình” trong 1 chuỗi GLOBIN

3 Lk của sắt: 4 lk nằm trên cùng 1 mp, lk 5-6 nằm ở 2 bên mp

TÍNH CHẤT

1 ngtử Fe của Hem gắn với 1 ptử O2

Hb + O2 Hb(O2)4Chiều PỨ phụ thuộc phân áp oxy môi trường

Kết hợp thuận nghịch với oxy tạo oxyHb

O2 ít tan trong nước

1 Bình thường: 3.2ml O2 tan trong 1L

huyết tương

2 Nhờ Hb trong HC  1L có thể gắn kết

tối đa với 220ml O2

 Gấp 70 lần

Kết hợp với CO2 tạo dạng carbamat (-NHCOO-)

qua nhóm amin tự do của globin

PỨ thuận nghịch

Chiều phản ứng phụ thuộc phân áp CO2:

Mô: phân áp CO2 cao → tạo HbCO2

Phổi: phân áp CO2 thấp → nhả CO2

Hb vận chuyển 15% CO2 của cơ thể

Kết hợp với CO

Tạo HbCO rất bền vững

Hb + CO → HbCO

HbCO không vận chuyển oxy

CO có ái lực với Hb gấp 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

Hb bị OXH bởi các chất OXH

(nitrit, clorat, ferricyanua, )

-1 M-Hb không gắn được O2

2 Methylene Blue (TM): bất họat Met-Hb

1 nhiều Hb bào thai- lọai dễ bị chuyển thành Meth-Hb

2 thiếu enzyme khử MetHb (NADH MetHb

reductase, glutiathion reductase và G6PD)

3 acid dạ dày kém toan  nitrate dễ CH thành nitrite

4 Chế độ ăn thiếu Vit C, K- các chất giúp khử MetHb.

Hb có tính chất của oxydoreductaz

(xúc tác phản ứng OXH-khử)

 Hoạt tính peroxydaz ( rõ rệt)

 Hoạt tính catalaz (yếu)

H2O2 + AH2 Hb 2H2O + A