Hemoglobin

Hemoglobin and its role in the circulatory system

Saya sudah berbicara banyak tentang pentingnya hemoglobin dalam

sel darah merah darah kita jadi saya pikir saya akan mendedikasikan sebuah

seluruh video ke hemoglobin.

Satu - karena itu penting, tetapi juga menjelaskan banyak

tentang bagaimana hemoglobin - atau sel darah merah, tergantung

di tingkat apa yang Anda ingin beroperasi - tahu, dan saya harus

gunakan tahu dalam tanda kutip.

Ini bukan makhluk hidup, tapi bagaimana mereka tahu kapan harus

mengambil oksigen dan kapan harus drop off oksigen?

Jadi ini di sini, ini sebenarnya adalah sebuah gambar

hemoglobin protein.

Ini terdiri dari empat rantai asam amino.

Itu salah satu dari mereka.

Mereka adalah dua lainnya.

Kami tidak akan pergi ke detail itu, tapi lihat ini

seperti pita keriting kecil.

Jika Anda membayangkan mereka, mereka sekelompok molekul dan amino

asam dan kemudian mereka meringkuk di sekitar seperti itu.

Jadi ini pada tingkat tertentu menggambarkan bentuknya.

Dan dalam masing-masing kelompok atau di masing-masing rantai, Anda

memiliki kelompok heme di hijau.

Itu mana Anda mendapatkan tepi dalam hemoglobin dari.

Anda memiliki empat kelompok heme dan globins dasarnya

menggambarkan sisanya - struktur protein,

empat peptida rantai

Sekarang, kelompok heme - ini cukup menarik.

Ini sebenarnya adalah struktur porfirin.

Dan jika Anda menonton video pada klorofil, Anda akan ingat

porfirin struktur, tetapi di tengah-tengah itu, dalam

klorofil, kami memiliki ion magnesium, tetapi pada sangat

pusat hemoglobin, kami memiliki ion besi dan ini adalah di mana

oksigen mengikat.

Jadi pada hemoglobin ini, Anda memiliki empat situs mengikat utama

untuk oksigen.

Anda memiliki hak di sana, mungkin di sana, sedikit

belakang, di sana, dan di sana.

Sekarang mengapa hemoglobin - oksigen akan mengikat sangat baik di sini, tapi

hemoglobin memiliki beberapa properti yang satu, membuatnya

benar baik oksigen mengikat dan kemudian juga benar-benar baik

membuang oksigen saat dibutuhkan untuk membuang oksigen.

Jadi pameran sesuatu yang disebut mengikat koperasi.

Dan ini hanya prinsip bahwa setelah mengikat satu

molekul oksigen - katakanlah satu molekul oksigen mengikat

di sana - berubah bentuk sedemikian rupa sehingga

situs lain lebih cenderung untuk mengikat oksigen.

Jadi hanya membuat - satu mengikat membuat lainnya

lebih mungkin binding.

Sekarang Anda berkata, OK, itu bagus.

Itu membuatnya menjadi akseptor oksigen yang sangat baik, ketika itu

bepergian melalui kapiler paru dan

oksigen berdifusi dari alveoli.

Itu membuat itu benar-benar baik mengambil oksigen, tapi bagaimana

apakah itu tahu kapan untuk membuang oksigen?

Ini adalah pertanyaan yang menarik.

Ia tidak memiliki mata atau beberapa jenis sistem GPS yang mengatakan,

orang ini berjalan sekarang dan jadi ia menghasilkan banyak

karbon dioksida sekarang dalam kapiler dan ia membutuhkan

banyak oksigen dalam kapiler sekitarnya nya

paha depan.

Saya perlu untuk memberikan oksigen.

Ia tidak tahu di quadraceps.

Bagaimana hemoglobin tahu untuk melepaskan oksigen di sana?

Dan itu produk sampingan dari apa yang kita sebut penghambatan alosterik,

yang merupakan kata yang sangat mewah, namun konsep sebenarnya

cukup sederhana.

Ketika Anda berbicara tentang apa pun alosterik - hal ini sering menggunakan

konteks enzim - Anda berbicara tentang ide

bahwa hal-hal mengikat ke bagian lain.

Allo cara lain.

Jadi Anda mengikat ke bagian lain dari protein atau

enzim - enzim dan hanya protein - dan itu mempengaruhi

kemampuan protein atau enzim untuk melakukan

apa yang biasanya dilakukan.

Jadi hemoglobin allosterically dihambat oleh

karbon dioksida dan oleh proton.

Jadi karbon dioksida dapat mem-bond ke bagian lain dari

hemoglobin - Saya tidak tahu persis

spot - sehingga dapat proton.

Jadi ingat, keasaman hanya berarti tinggi

konsentrasi proton.

Jadi jika Anda berada dalam sebuah lingkungan asam, proton dapat mem-bond.

Mungkin aku akan melakukan proton dalam warna pink.

Proton - yang hanya hidrogen tanpa elektron,

kanan - proton dapat obligasi untuk bagian-bagian tertentu protein kami

dan itu membuat sulit bagi mereka untuk memegang oksigen.

Jadi, ketika Anda di hadapan banyak karbon dioksida atau

lingkungan asam, hal ini akan melepaskan

nya oksigen.

Dan itu hanya terjadi adalah bahwa itu waktu yang sangat baik untuk

melepaskan oksigen Anda.

Mari kita kembali ke orang ini berjalan.

Ada banyak kegiatan dalam sel-sel di sini, di nya

paha depan.

Mereka melepaskan banyak karbon dioksida ke

kapiler.

Pada saat itu, mereka pergi dari arteri ke vena dan

mereka membutuhkan banyak oksigen, yang merupakan waktu yang tepat untuk

hemoglobin membuang oksigen mereka.

Jadi itu benar-benar baik bahwa hemoglobin allosterically

dihambat oleh karbon dioksida.

Karbon dioksida bergabung pada bagian tertentu dari itu.

Ini mulai melepaskan oksigen, itulah tempat

dalam tubuh oksigen yang dibutuhkan.

Sekarang kau mengatakan, tunggu.

Bagaimana dengan lingkungan yang asam?

Bagaimana ini datang ke dalam bermain?

Nah, ternyata bahwa sebagian besar karbon dioksida

benar-benar memisahkan.

Ini sebenarnya disassociates.

Ia tidak pergi ke plasma, tetapi sebenarnya akan berbalik

menjadi asam karbonat.

Jadi aku hanya akan menulis rumus sedikit di sini.

Jadi jika Anda memiliki beberapa CO2 dan Anda mencampurnya dengan air - Aku

Maksudku, kebanyakan dari darah kita, plasma - air itu.

Jadi Anda mengambil beberapa karbon dioksida, Anda mencampur dengan

air, dan Anda memilikinya di hadapan enzim - dan

enzim ini ada dalam sel darah merah.

Ini disebut anhydrase karbonat.

Reaksi akan terjadi - pada dasarnya Anda akan berakhir dengan

asam arang.

Kami telah H2CO3.

Ini semua seimbang.

Kami memiliki tiga oksigen, dua hidrogen, satu karbon.

Ini disebut asam karbonat karena memberikan jauh hidrogen

proton sangat mudah.

Asam basa konjugat dalam memisahkan mereka dan hidrogen

proton sangat mudah.

Jadi asam karbonat disassociates sangat mudah.

Ini asam, meskipun saya akan menulis beberapa jenis dari

ekuilibrium di sana.

Jika salah satu notasi ini benar-benar membingungkan Anda atau Anda ingin lebih

rinci di atasnya, menonton beberapa video kimia pada asam

disassociation dan keseimbangan reaksi dan semua itu, namun

dasarnya dapat memberikan salah satu hidrogen, namun

hanya proton dan itu membuat elektron dari hidrogen yang

sehingga Anda pergi dengan sebuah proton hidrogen ditambah - baik, Anda memberi

pergi satu dari hidrogen sehingga Anda hanya memiliki satu hidrogen.

Ini sebenarnya adalah ion bikarbonat.

Tetapi hanya menyerahkan proton, elektron terus sehingga

Anda memiliki tanda minus.

Jadi semua muatan menambahkan hingga netral dan itu netral

di sana.

Jadi jika saya sedang dalam kapiler kaki - biarkan aku melihat

jika saya bisa menarik ini.

Jadi katakanlah saya sedang dalam kapiler kaki saya.

Biarkan aku melakukan warna netral.

Jadi ini adalah kapiler kaki saya.

Aku diperbesar hanya dalam satu bagian dari kapiler.

Itu selalu bercabang.

Dan di sini, saya memiliki sekelompok sel-sel otot di sini

yang menghasilkan banyak karbon dioksida

dan mereka membutuhkan oksigen.

Nah, apa yang akan terjadi?

Yah, aku memiliki sel darah merah mengalir bersama.

Ini sebenarnya menarik - sel darah merah - mereka

25% diameter yang lebih besar daripada kapiler terkecil.

Jadi pada dasarnya mereka mendapatkan ditekan, saat mereka pergi melalui

kapiler kecil, yang banyak orang percaya membantu

mereka melepaskan isinya dan mungkin beberapa dari oksigen

bahwa mereka memiliki di dalamnya.

Jadi Anda memiliki sel darah merah yang datang di sini.

Ini sedang meremas melalui kapiler yang tepat di sini.

Ini memiliki banyak hemoglobin - dan ketika saya mengatakan banyak, Anda

mungkin juga tahu sekarang, setiap sel darah merah memiliki 270

juta hemoglobin protein.

Dan jika Anda total hingga hemoglobin di seluruh tubuh,

itu besar karena kita memiliki 20 sampai 30

triliun sel darah merah.

Dan masing-masing 2-30 sel darah merah memiliki

270 juta hemoglobin protein di dalamnya.

Jadi kita memiliki banyak hemoglobin.

Jadi, itu sedikit - sehingga sebenarnya, merah

sel darah membentuk sekitar 25% dari semua

sel-sel dalam tubuh kita.

Kami memiliki sekitar 100 triliun atau sedikit

lebih banyak, memberi atau mengambil.

Aku tidak pernah duduk dan menghitung mereka.

Tapi bagaimanapun, kami memiliki 270 juta partikel hemoglobin

atau protein pada setiap sel darah merah - menjelaskan mengapa merah

sel darah harus meneteskan nucleuses mereka untuk membuat ruang bagi

semua hemoglobin.

Mereka membawa oksigen.

Jadi di sini kita sedang berhadapan dengan - ini

adalah arteri, kan?

Ini datang dari hati.

Sel darah merah akan ke arah itu dan kemudian itu

akan menumpahkan oksigen dan kemudian itu

akan menjadi vena.

Sekarang apa yang akan terjadi adalah Anda memiliki karbon dioksida.

Anda memiliki konsentrasi tinggi karbon dioksida di

sel otot.

Akhirnya, hanya dengan gradien difusi, berakhir -

membiarkan saya melakukan itu warna yang sama - berakhir dalam plasma darah

seperti itu dan beberapa dapat membuat jalan di seluruh

membran ke dalam sel darah merah yang sebenarnya.

Dalam sel darah merah, Anda memiliki karbonat anhidrase

yang membuat karbon dioksida memisahkan ke dalam - atau

dasarnya menjadi asam arang, yang

kemudian dapat melepaskan proton.

Nah, mereka proton, baru saja kita pelajari, allosterically dapat

menghambat penyerapan oksigen oleh hemoglobin.

Jadi mereka mulai ikatan proton ke bagian yang berbeda dan bahkan

karbon dioksida yang belum bereaksi dengan - yang dapat

allosterically juga menghambat hemoglobin.

Jadi itu juga ikatan ke bagian lain.

Dan bahwa perubahan bentuk dari protein hemoglobin hanya

cukup bahwa ia tidak dapat memegang oksigen nya yang baik dan

mulai melepaskan.

Dan seperti yang kita katakan kita harus mengikat koperasi, semakin

oksigen yang Anda miliki di, semakin baik pada menerima

lebih - sebaliknya terjadi.

Ketika Anda mulai melepaskan oksigen, menjadi sulit untuk

mempertahankan yang lain.

Jadi semua oksigen melepaskan.

Jadi ini, setidaknya dalam pikiran saya, itu brilian, brilian

Mekanisme karena oksigen akan membiarkan pergi hanya mana

perlu membiarkan pergi.

Itu tidak hanya mengatakan, aku sudah meninggalkan arteri dan

Saya sekarang di pembuluh darah.

Mungkin aku sudah melalui beberapa kapiler di sini dan aku

akan kembali ke vena.

Biarkan aku melepaskan oksigen saya - karena kemudian itu hanya akan

rilis oksigen mau tak mau seluruh tubuh.

Sistem ini, dengan menjadi allosterically dihambat oleh

karbon dioksida dan lingkungan asam, memungkinkan untuk

rilis itu di mana hal ini sangat dibutuhkan, di mana ada yang paling

karbon dioksida, mana respirasi terjadi paling

penuh semangat.

Jadi skema, menarik menarik.

Dan hanya untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik dari itu, hak

di sini saya memiliki sedikit grafik di sini yang menunjukkan

oksigen serapan oleh hemoglobin atau bagaimana jenuh dapat.

Dan Anda mungkin akan melihat ini di kelas biologi mungkin Anda sehingga

itu hal yang baik untuk memahami.

Jadi di sini, kita memiliki pada sumbu x atau sumbu horizontal,

kita memiliki tekanan parsial oksigen.

Dan jika Anda menonton kuliah kimia pada parsial

tekanan, Anda tahu bahwa tekanan parsial hanya berarti,

seberapa sering Anda sedang menabrak oleh oksigen?

Tekanan yang dihasilkan oleh molekul gas atau menabrak Anda.

Tidak harus gas, tetapi hanya molekul

menabrak Anda.

Dan kemudian tekanan parsial oksigen adalah jumlah

bahwa itu dihasilkan oleh molekul oksigen

menabrak Anda.

Jadi bisa dibayangkan saat Anda pergi ke kanan, hanya ada

oksigen lebih banyak dan lebih sekitar sehingga Anda akan mendapatkan lebih banyak dan

lebih menabrak oleh oksigen.

Jadi ini hanya dasarnya mengatakan, berapa banyak oksigen

di sekitar saat Anda pergi ke sumbu kanan?

Dan kemudian sumbu vertikal memberitahu Anda, bagaimana jenuh

molekul hemoglobin Anda?

Ini 100% berarti semua kelompok heme pada semua

molekul hemoglobin atau protein telah terikat dengan oksigen.

Nol berarti bahwa tidak ada satu pun. Jadi, ketika Anda memiliki lingkungan

dengan oksigen sangat sedikit - dan ini benar-benar menunjukkan

koperasi yang mengikat - jadi katakanlah kita hanya berurusan dengan

lingkungan dengan oksigen sangat sedikit.

Jadi sekali sedikit oksigen mengikat, maka itu membuatnya bahkan

lebih mungkin bahwa oksigen lebih banyak dan lebih akan mengikat.

Begitu sedikit - itu sebabnya lereng meningkat.

Saya tidak ingin pergi ke aljabar dan kalkulus di sini, tapi

seperti yang Anda lihat, kita jenis flattish, dan

kemudian lereng meningkat.

Jadi seperti yang kita mengikat oksigen beberapa, itu membuat lebih mungkin bahwa

kita akan mengikat lebih.

Dan di beberapa titik, sulit bagi oksigen untuk benjolan tepat

ke dalam molekul hemoglobin yang tepat, tetapi Anda dapat melihat

bahwa jenis mempercepat tepat di sini.

Sekarang, jika kita memiliki lingkungan asam yang memiliki banyak

karbon dioksida sehingga hemoglobin yang allosterically

menghambat, itu tidak akan sebaik ini.

Jadi dalam lingkungan asam, kurva ini untuk setiap tingkat

tekanan parsial oksigen atau jumlah oksigen, kita akan

memiliki hemoglobin kurang terikat.

Biarkan aku melakukan itu dalam warna yang berbeda.

Jadi kurva akan terlihat seperti ini.

Kurva saturasi akan terlihat seperti ini.

Jadi ini adalah sebuah lingkungan asam.

Mungkin ada beberapa karbon dioksida di sini.

Jadi hemoglobin sedang allosterically terhambat sehingga

itu lebih mungkin untuk membuang oksigen di titik ini.

Jadi saya tidak tahu.

Aku tidak tahu bagaimana menarik Anda menemukan bahwa, tapi saya merasa

brilian karena benar-benar adalah cara paling sederhana untuk ini

hal membuang oksigen mereka jika diperlukan.

Tidak ada GPS diperlukan, tidak ada robot perlu untuk mengatakan, saya sekarang di

paha depan dan pria itu berjalan.

Biarkan aku membuang oksigen saya.

Hanya saja secara alami karena lebih asam

lingkungan dengan lebih banyak karbon dioksida.

Ia mendapat menghambat dan kemudian oksigen akan dibuang dan siap

digunakan untuk respirasi.