Główna różnica – hemoglobina vs mioglobina

Hemoglobina i mioglobina to dwa rodzaje białek globinowych, które służą jako białka wiążące tlen. Oba białka są zdolne do zwiększania ilości rozpuszczonego tlenu w płynach biologicznych kręgowców, a także niektórych bezkręgowców. Organiczne grupy protetyczne o podobnych właściwościach biorą udział w wiązaniu tlenu w obu białkach. Ale orientacja 3-D w przestrzeni lub stereoizomeria hemoglobiny i mioglobiny są różne. Ze względu na tę różnicę ilość tlenu, która może wiązać się z każdą z cząsteczek białka, jest również inna. Hemoglobina jest zdolna do ścisłego wiązania się z tlenem natomiast mioglobina nie jest zdolna do ścisłego wiązania się z tlenem. Ta różnica między hemoglobiną a mioglobiną powoduje ich różne funkcje; hemoglobina znajduje się w krwiobiegu, transportując tlen z płuc do reszty organizmu podczas mioglobina znajduje się w mięśniu, uwalniając potrzebny tlen.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest hemoglobina? – Definicja, struktura i skład, funkcja 2. Co to jest mioglobina? – Definicja, struktura i skład, funkcja 3. Podobieństwa między hemoglobiną a mioglobiną – Zarysuj podobieństwa 4. Jaka jest różnica między hemoglobiną a mioglobiną? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: hemoglobina, mioglobina, tlen, hem, białka, białko globiny, krew

Co to jest hemoglobina

Hemoglobina to wielopodjednostkowe białko globularne o strukturze czwartorzędowej. Składa się z dwóch podjednostek α ​​i dwóch β ułożonych w strukturę czworościenną. Hemoglobina jest metaloproteiną zawierającą żelazo. Każda z czterech podjednostek białka kulistego jest powiązana z niebiałkową, protetyczną grupą hemu, która wiąże się z jedną cząsteczką tlenu. Produkcja hemoglobiny zachodzi w szpiku kostnym. Białka globiny są syntetyzowane przez rybozomy w cytozolu. Część hemu jest syntetyzowana w mitochondriach. Naładowany atom żelaza jest utrzymywany w pierścieniu porfirynowym przez kowalencyjne wiązanie żelaza z czterema atomami azotu w tej samej płaszczyźnie. Te atomy N należą do pierścienia imidazolowego reszty histydyny F8 każdej z czterech podjednostek globiny. W hemoglobinie żelazo występuje jako Fe²⁺, nadając czerwony kolor krwinkom czerwonym.

Ludzie mają trzy rodzaje hemoglobiny: hemoglobina A, hemoglobina A₂ i hemoglobina F. Hemoglobina A jest powszechnym typem hemoglobiny, która jest kodowana przez geny HBA1, HBA2 i HBB. Cztery podjednostki hemoglobiny A składają się z dwóch podjednostek α ​​i dwóch β (α₂β₂). Hemoglobina A₂ i hemoglobina F są rzadkie i składają się odpowiednio z dwóch podjednostek α ​​i dwóch δ oraz dwóch podjednostek α ​​i dwóch γ. U niemowląt typem hemoglobiny jest Hb F (α₂γ₂).

Ponieważ cząsteczka hemoglobiny składa się z czterech podjednostek, może wiązać się z czterema cząsteczkami tlenu. Tak więc hemoglobina znajduje się w czerwonych krwinkach jako nośnik tlenu we krwi. Ze względu na obecność w strukturze czterech podjednostek, wiązanie tlenu wzrasta, gdy pierwsza cząsteczka tlenu wiąże się z pierwszą grupą hemu. Proces ten jest określany jako kooperacyjne wiązanie tlenu. Hemoglobina stanowi 96% suchej masy krwinki czerwonej. Część dwutlenku węgla wiąże się również z hemoglobiną w celu transportu z tkanek do płuc. 80% dwutlenku węgla jest transportowane przez plazmę. Strukturę hemoglobiny przedstawiono na rycinie 1.

Rysunek 1: Struktura hemoglobiny

Funkcja hemoglobiny

Co to jest mioglobina

Mioglobina jest białkiem wiążącym tlen w komórkach mięśni kręgowców, które nadaje mięśniom wyraźny czerwony lub ciemnoszary kolor. Wyraża się wyłącznie w mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym. Mioglobina stanowi 5-10% białek cytoplazmatycznych w komórkach mięśniowych. Ponieważ zmiany aminokwasowe w łańcuchach polinukleotydowych hemoglobiny i mioglobiny są konserwatywne, zarówno hemoglobina, jak i mioglobina mają podobną strukturę. Dodatkowo mioglobina jest monomerem, składającym się z pojedynczego łańcucha polinukleotydowego, złożonego z pojedynczej grupy hemowej. Dlatego jest zdolny do wiązania się z pojedynczą cząsteczką tlenu. Zatem w mioglobinie nie występuje wspólne wiązanie tlenu. Ale powinowactwo wiązania mioglobiny jest wysokie w porównaniu z hemoglobiną. W rezultacie mioglobina służy jako białko magazynujące tlen w mięśniach. Mioglobina uwalnia tlen, gdy mięśnie funkcjonują. Strukturę trójwymiarową hemoglobiny przedstawiono na figurze 2.

Rycina 2: Mioglobina

Podobieństwa między hemoglobiną a mioglobiną

Różnica między hemoglobiną a mioglobiną

Definicja

Hemoglobina: Hemoglobina to czerwone białko odpowiedzialne za transport tlenu we krwi kręgowców.

Mioglobina: Mioglobina to czerwone białko z hemem, które przenosi i magazynuje tlen w komórkach mięśniowych.

Waga molekularna

Hemoglobina: Masa cząsteczkowa hemoglobiny wynosi 64 kDa.

Mioglobina: Masa cząsteczkowa hemoglobiny wynosi 16,7 kDa.

Kompozycja

Hemoglobina: Hemoglobina składa się z czterech łańcuchów polipeptydowych.

Mioglobina: Mioglobina składa się z pojedynczego łańcucha polipeptydowego.

Struktura czwartorzędowa

Hemoglobina: Hemoglobina jest tetramerem złożonym z dwóch podjednostek α ​​i dwóch β.

Mioglobina: Mioglobina jest monomerem. Dlatego brakuje mu struktury czwartorzędowej.

Liczba cząsteczek tlenu

Hemoglobina: Hemoglobina wiąże się z czterema cząsteczkami tlenu.

Mioglobina: Mioglobina wiąże się tylko z jedną cząsteczką tlenu.

Wiązanie spółdzielcze

Hemoglobina: Ponieważ hemoglobina jest tetramerem, wykazuje kooperatywne wiązanie z tlenem.

Mioglobina: Ponieważ mioglobina jest monomerem, nie wykazuje wiązania kooperacyjnego.

Powinowactwo do tlenu

Hemoglobina: Hemoglobina ma niskie powinowactwo do wiązania się z tlenem.

Mioglobina: Mioglobina ma wysokie powinowactwo do wiązania się z tlenem, które nie zależy od stężenia tlenu.

Wiązanie z tlenem

Hemoglobina: Hemoglobina jest zdolna do ścisłego wiązania się z tlenem.

Mioglobina: Mioglobina nie jest zdolna do ścisłego wiązania się z tlenem.

Występowanie

Hemoglobina: Hemoglobina znajduje się w krwiobiegu.

Mioglobina: Mioglobina znajduje się w mięśniach.

Rodzaje

Hemoglobina: Hemoglobina A, hemoglobina A₂ a hemoglobina F to rodzaje hemoglobiny u ludzi.

Mioglobina: We wszystkich komórkach znajduje się jeden rodzaj mioglobiny.

Funkcjonować

Hemoglobina: Hemoglobina pobiera tlen z płuc i transportuje go do reszty organizmu.

Mioglobina: Mioglobina przechowuje tlen w komórkach mięśniowych i uwalnia w razie potrzeby.

Wniosek

Hemoglobina i mioglobina to dwa kuliste białka wiążące tlen u kręgowców. Hemoglobina jest tetramerem, który wiąże się wspólnie z czterema cząsteczkami tlenu. Mioglobina to monomer składający się z jednej grupy hemu. Ponieważ zdolność wiązania hemoglobiny jest wyższa niż mioglobiny, hemoglobina jest wykorzystywana jako białko transportujące tlen we krwi. Mioglobina jest wykorzystywana jako białko magazynujące tlen w komórkach mięśniowych. Powinowactwo wiązania tlenu z mioglobiną jest wyższe niż powinowactwo hemoglobiny. Główna różnica między hemoglobiną a mioglobiną polega na ich funkcji. Funkcjonalna różnica hemoglobiny i mioglobiny wynika z różnicy ich struktury 3-D.

Referencja:

1.” Mioglobina.” Hemoglobina i mioglobina. n.p., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 05 czerwca 2017 r. 2. „Mioglobina”. Encyklopedia Britannica. Encyclopaedia Britannica, Inc., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 05 czerwca 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Hemoglobina 1904” autorstwa OpenStax College – Anatomy & Physiology, witryna sieci Web firmy Connexions. 19 czerwca 2013 r. (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia 2. „Myoglobin” Autor →AzaToth – wykonany samodzielnie na podstawie wpisu PDB (domena publiczna) przez Commons Wikimedia