🩸 Gemoglobin (Hb)
Fe-porfirin • O₂ tashish • Kooperativlik • Bor effekti
📋 Gemoglobin haqida asosiy ma'lumot
Gemoglobin (Hb) — qizil qon tanachalaridagi (eritrotsitlar) asosiy oqsil bo'lib, O₂ ni o'pkadan to'qimalarga va CO₂ ni to'qimalardan o'pkaga tashiydi. Har bir eritrotsitda ~270 million gemoglobin molekulasi mavjud. Gemoglobin — metalloprotein bo'lib, uning faol markazida Fe²⁺-porfirin (gem) kompleksi joylashgan. Bu bioanorganik kimyoning eng mukammal o'rganilgan tizimlaridan biridir.
Asosiy xususiyatlari
- • Molekulyar massa: ~64.5 kDa (tetramer)
- • Tarkibi: α₂β₂ — 4 ta subbirlik
- • Har bir subbirlikda: 1 ta gem + 1 ta Fe²⁺
- • O₂ bog'lash: 4 molekula O₂ / 1 molekula Hb
- • Metall: Fe²⁺ — past spinli (S=0) oksi-Hb da
Mioglobin bilan taqqoslash
- • Mioglobin (Mb): monomer — 1 ta gem
- • Gemoglobin: tetramer — 4 ta gem + kooperativlik
- • Mb — giperbolik O₂ bog'lanish egrisi
- • Hb — sigmasimon O₂ bog'lanish egrisi
- • Mb — O₂ zaxirasi (muskullarda)
- • Hb — O₂ tashuvchisi
⚛️ Gem guruhi — Fe-porfirin kompleksi
Gem — bu Fe²⁺ ioni protoporfirin IX halqasi markazida joylashgan makrotsiklik kompleks. Porfirin halqasi 4 ta pirrol halqasi dan iborat bo'lib, ular metin ko'priklari (=CH−) orqali bog'langan. Fe²⁺ ioni 4 ta pirrol N atomi bilan ekvatorial tekislikdakoordinatsiyalangan. 5-koordinatsion o'rin — oqsil zanjiridagi proksimal gistidin (His F8) qoldig'i.6-koordinatsion o'rin — O₂ molekulasi bog'lanadigan joy.
Fe elektron tuzilishi
- • Deoksi-Hb: Fe²⁺ (d⁶), yuqori spinli (S=2, HS)
- • 4 ta juftlanmagan elektron — paramagnit
- • Fe porfirin tekisligidan ~0.4 Å tashqarida
- • Oksi-Hb: Fe²⁺ (d⁶), past spinli (S=0, LS)
- • Barcha elektronlar juftlashgan — diamagnit
- • Fe porfirin tekisligiga tortilgan
- • O₂ uchinchi proton distal His (E7) bilan H-bog' hosil qiladi
Kristall maydon nazariyasi
- • Gem — tetragonal bipiramida (5-koord.) yoki oktaedr (6-koord.)
- • Porfirin N₄ — kuchli maydon ligand (~ CO, CN⁻ darajasida)
- • Kuchli ekvatorial maydon → d-orbitallar kuchli ajralgan
- • Δ₀ (porfirin) > juftlanish energiyasi (P) → past spin
- • Deoksi-Hb da Fe tekislikdan tashqarida → maydon kuchsizroq → HS
Gemoglobin — tetramer tuzilish
Gemoglobin (Hb) — α₂β₂ geterotetramer: ikkita α-zanjir (141 aminokislota) va ikkita β-zanjir (146 aminokislota). Har bir subbirlikda bittadan gem guruhi mavjud — jami 4 ta Fe²⁺ ioni.
Gem guruhi tuzilishi
- • Fe²⁺ porfirin halqasi markazida
- • 4 ta N atomi (ekvatorial) — tekis kvadrat
- • 5-koordinatsion o'rin — proksimal His (F8)
- • 6-koordinatsion o'rin — O₂ bog'lanadigan joy
- • Gem guruhi gidrofob cho'ntakda joylashgan
O₂ bog'lanishdan oldin
- • Deoksi-Hb: Fe²⁺ yuqori spinli (S=2)
- • Fe atomi porfirin tekisligidan ~0.4 Å tashqarida
- • Gumbazsimon (domed) konformatsiya
- • Rang: to'q qizil-binafsha (venoz qon)
📊 Miqdoriy ko'rsatkichlar
64.5
kDa — molekulyar massa
4
O₂ molekulasi / 1 Hb
2.8
Hill koeffitsienti (n_H)
~26
pO₂ (mmHg) — P₅₀ qiymati
210×
CO ning O₂ ga nisbatan yaqinligi
~270M
Hb molekulasi / 1 eritrotsit
✅ Asosiy xulosalar
- Gemoglobin — α₂β₂ tetramer, 4 ta Fe²⁺-gem markazi
- Fe²⁺ O₂ bog'laganda yuqori spin → past spin o'tadi, lekin oksidlanmaydi
- Kooperativlik tufayli O₂ bog'lanish egrisi sigmasimon — samarali tashish va yetkazib berish
- Bor effekti, 2,3-BPG va CO — fiziologik regulyatsiya omillari
- Gemoglobin — bioanorganik kimyoning eng klassik namunasi