Hemocianīna un hemoglobīna atšķirība

galvenā atšķirība starp hemocianīnu un hemoglobīnu ir tas hemocianīns ir vara saturošs ārpusšūnu elpošanas pigments, kas atrodas dažu bezmugurkaulnieku asinīs, savukārt hemoglobīns ir dzelzi saturošs intracelulārs elpošanas pigments, kas atrodas mugurkaulnieku asinīs.

Aerobos organismos gāzu apmaiņa notiek caur asinīs esošajiem metaloproteīniem. Tāpēc hemocianīns un hemoglobīns ir divi metaloproteīni, kas attiecīgi veicina gāzes apmaiņu bezmugurkaulniekiem un mugurkaulniekiem. Hemocianīns ir varš saturošs elpošanas pigments, kas ir suspendēts bezmugurkaulnieku hemolimfā. Turpretī hemoglobīns ir dzelzi saturošs elpošanas pigments, kas ir saistīts ar mugurkaulnieku sarkanajām asins šūnām. Hemocianīna skābekļa forma ir zilā krāsā. Bet ar skābekli piesātinātā hemoglobīna forma ir spilgti sarkanā krāsā.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir hemocianīns 
3. Kas ir hemoglobīns
4. Hemocianīna un hemoglobīna līdzības
5. Salīdzinājums blakus - Hemocyanin vs Hemoglobin tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir hemocianīns?

Hemocianīns ir elpceļu pigments, kas atrodas dažiem bezmugurkaulniekiem, īpaši mīkstmiešiem. Tas ir varu saturošs metaloproteīns, kas parāda afinitāti pret skābekli. Tāpēc tas veic līdzīgu funkciju kā hemoglobīns mugurkaulniekiem. Bet atšķirībā no hemoglobīna hemocianīns nav saistīts ar nevienu šūnu. Tā vietā tas tiek suspendēts tieši hemolimfā un caur ķermeni transportē skābekli. Tāpēc tie ir asinīs brīvi peldoši proteīni. Sākotnēji hemocianīns ir bezkrāsains. Kad tas ir saistīts ar skābekli, tas kļūst zils.

01. attēls: Hemocianīns

Strukturāli hemocianīns sastāv no daudzām apakšvienībām, kas satur sešu histidīna atlikumu imidazola gredzenus. Katra apakšvienība sver apmēram 75 kilodaltonus (kDa). Tā kā ir daudz apakšvienību, hemocianīns ir liela molekula, kurai ir augsta molekulmasa salīdzinājumā ar hemoglobīnu. Turklāt saskaņā ar izmeklējumiem ir atklāts, ka hemocianīns ir specifisks sugai. Posmkājiem un gliemjiem ir dažādi hemocianīnu veidi.

Kas ir hemoglobīns?

Hemoglobīns (Hgb) ir vitāli svarīga metāla proteīna molekula, kas atrodas mugurkaulnieku eritrocītos un kas transportē skābekli no plaušām uz citiem ķermeņa audiem un oglekļa dioksīdu no ķermeņa audiem uz plaušām. Tādējādi tas darbojas kā elpošanas ceļu pigments. Hemoglobīna molekulu veido četras apakšproteīna molekulas, kurās divas ķēdes ir alfa globulīna ķēdes, bet pārējās divas ir beta globulīna ķēdes. Katrā globulīna ķēdē ir dzelzi saturošs porfirīna savienojums, ko sauc par hema grupu. Katrā hema grupā ir iestrādāts dzelzs atoms. Šie dzelzi saturošie hemoglobīna proteīni ir atbildīgi par asiņu sarkano krāsu. Strukturāli hemoglobīns sastāv no C, H, N un O.

Attēls 02: Hemoglobīns

Hemoglobīns ir galvenā olbaltumvielu molekula, kas nodrošina sarkano asins šūnu tipisko formu, tas ir, apaļo formu ar šauru centru. Dzelzs atomiem un sarkano asins šūnu formai ir izšķiroša nozīme skābekļa pārvadāšanā caur asinīm. Ja hemoglobīna forma tiek iznīcināta, tā nespēj transportēt skābekli. Sirpjveida šūnu hemoglobīns ir viens no patoloģiskas hemoglobīna molekulas veidiem, kas izraisa anēmijas apstākļus, ko sauc par sirpjveida šūnu anēmiju.

Normālajā hemoglobīnā, beta ķēdēs 6^th aminoskābju ķēdes stāvokli veido glutamīnskābe. Tomēr sirpjveida šūnu hemoglobīnos 6^th pozīciju ieņem atšķirīga aminoskābe, ko sauc par valīnu. Lai arī tā ir viena aminoskābju atšķirība, tā ir atbildīga par šo dzīvībai bīstamo anēmijas stāvokli.

Parasti hemoglobīnam ir augstāka afinitāte pret skābekli, jo hemoglobīna molekulā ir četras skābekļa saistīšanas vietas. Tiklīdz hemoglobīna molekula ir piesātināta ar skābekli, asinis kļūst spilgti sarkanā krāsā, un šo stāvokli sauc par asinīm, kas sagādā skābekli. Otrais hemoglobīna līmenis ir pazīstams kā deoksihemoglobīns, kurā trūkst skābekļa. Šajā stāvoklī asinīm ir tumši sarkana krāsa.

Kādas ir hemocianīna un hemoglobīna līdzības??

• Hemocianīns un hemoglobīns ir olbaltumvielas.
• Abu veidu molekulas darbojas kā elpošanas pigmenti.
• Viņi pārvadā skābekli ķermeņa audos.
• Tādēļ tie var saistīties ar skābekli.

Kāda ir atšķirība starp hemocianīnu un hemoglobīnu?

Hemocianīns ir varš saturošs proteīns, kas atrodas bezmugurkaulnieku hemolimfā un transportē skābekli organismā. No otras puses, hemoglobīns ir dzelzi saturošs proteīns mugurkaulnieku sarkano asins šūnās, kas caur asinīm pārvadā skābekli un oglekļa dioksīdu. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp hemocianīnu un hemoglobīnu. Strukturāli hemocianīns sastāv no daudzām olbaltumvielu apakšvienībām, savukārt hemoglobīns sastāv no divām alfa ķēdēm un divām beta ķēdēm.

Turklāt hemocianīns ir brīvi peldošs proteīns, savukārt hemoglobīns ir saistīts ar sarkano asins šūnu. Vēl viena būtiska atšķirība starp hemocianīnu un hemoglobīnu ir tā, ka hemocianīna centrālais jons ir varš, bet hemoglobīna centrālais jons ir dzelzs. Vissvarīgākais ir tas, ka hemocianīna krāsa ir zila, bet hemoglobīna krāsa ir sarkana. Tāpēc šī ir vēl viena būtiska atšķirība starp hemocianīnu un hemoglobīnu.

Kopsavilkums - Hemocianīns vs Hemoglobīns

Hemocianīns un hemoglobīns ir divi metaloproteīni, kas pārvadā skābekli caur asinīm. Tāpēc tie ir elpošanas ceļu pigmenti, kas darbojas kā skābekļa nesēji. Galvenā atšķirība starp hemocianīnu un hemoglobīnu ir tāda, ka hemocianīns ir vara saturošs ārpusšūnu proteīns, savukārt hemoglobīns ir dzelzi saturošs starpšūnu proteīns. Turklāt hemocianīni ir atrodami bezmugurkaulnieku dzīvniekos, īpaši gliemjos un posmkājos, savukārt hemoglobīni ir atrodami mugurkaulnieku asinīs. Turklāt skābekļa saturošā hemocianīna krāsa ir zila, bet skābekļa piesātinātā hemoglobīna krāsa ir sarkana.

Atsauce:

1. Holde, Kensal E. van un Karen I. Millers. “Hemocianīni un bezmugurkaulnieku evolūcija.” Bioloģiskās ķīmijas žurnāls, 2001. gada 11. maijs, pieejams šeit.
2. “Hemoglobīns”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2019. gada 19. decembrī, pieejama šeit.

Attēla pieklājība:

1. “Hemocyanin2” Autors: Manžets ME, Millers KI, van Holde KE, Hendriksons WA (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia

2. “1904 Hemoglobīns”, ko izveidojusi OpenStax koledža - Anatomija un fizioloģija, vietne Connexions, 2013. gada 19. jūnijs (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia