ביוכימיה/נשאי חמצן
מבוא
חשיבות העברת חמצן ע"י נשאים : החמצן הכרחי לתהליך הנשימה התאית במהלכו נוצרים מולקולות ATP הנחוצות לקיום החיים.
דרישות פיזיולוגיות - הבעיה עם חמצן והפתרון : החמצן מתמוסס גרוע במים, ולכן, כפתרון אנו מגדלים את כמות החמצן בדם, המתאפשר באמצעות שני נשאי חלבונים ; המוגלובין והמיוגלובין.
תפקידי המיוגלובין וההמוגלובין :
- מיוגלובין – חלבון קושר ברזל בשריר.
- המוגלובין – נשא החמצן בדם.
מבנה קבוצת ההם (Hemm)
קבוצה פרוסטטית – מולקולה כימית (אינה חלבון) הקשורה לחלבון והיא קריטית לפעילות שלו. בלעדיה החלבן אינו מסוגל לבצע את פעילות. במקרה שלנו, המולקולה ההם.
מבנה מולקולת ההם (Hemm) וקישור יון הברזל עם שישה ליגנדים
קבוצת ההם היא המאפשרת את פעילות הנשאים, היא נמצאת בשייר היסטדין של החלבון. היא מורכבת מארבע טבעות מחומשות המכילות אטום חנקן והקשורות האחת לשנייה. במרכז נמצא יון הברזל שיכול ליצור ששה קשרים.
עמדות הברזל
הברזל בעל שישה עמדות :
- עמדות 1-4 - כל עמדה קשורה לאחד מארבעת החנקים הקיימים בקבוצת ההם.
- העמדה החמישית - הברזל יוצר קשר עם חנקן. החנקן נמצא בשייר ההיסטידין, הקיים על אלפא הליקס (על הנשאים).
- העמדה השישית ; פנויה - לקישור ליגנדים, כגון: חמצן, פחמן דו חמצני, חומרים רעלים ועוד.
- מגיב עם חומרים. בכדי שלא יהפוך ל- ממוקם באיזור פנימי.
מושגים
- אפיניות - זיקה, קשר. כמה חזק קור חומר אחד חומר אחר. או, במילים אחרות, כמה החומר "אוהב" את החומר הנקשר?
- קואופרטיביות - קישור ליגנד לתת יחידה אחת מעודדת קישור לתת יחידה נוספת.