fizioloģija

2,3 Difosflicerāts

2, 3-difosoglicerāts (2, 3 DPG) ir savienojums, kas iegūts no glikolīzes starpprodukta; tas koncentrējas īpaši uz eritrocītu līmeni, jo sarkanās asins šūnas, kurās nav mitohondriju, izmanto anaerobo laktāta metabolismu (glikozes homolaktisko fermentāciju), lai iegūtu enerģiju.

Hroniska hipoksija, ti, ilgs skābekļa deficīta periods, izraisa 2, 3-difosfoglicerāta sintēzes palielināšanos sarkanās asins šūnās; šis stāvoklis ir raksturīgs lielam augstumam, kardiopulmonālai nepietiekamībai un anēmijai. Nav pārsteidzoši, ka šīs vielas palielināšanās sarkano asinsķermenīšu sastāvā samazina tajā esošā hemoglobīna afinitāti pret skābekli, kas tādējādi vieglāk nodrošina audiem skābekli. Praksē, kā parādīts attēlā, hemoglobīna disociācijas līkne virzās pa labi.

Hemoglobīns ir tetramerisks proteīns, ko veido četras apakšvienības, divas alfa un divas beta, katra sastāv no proteīna porcijas (globīna) un EME (protēžu grupa, kas piesaista skābekli). 2, 3-difosoglicerāts pievienojas beta ķēdēm, tos saspiežot un samazinot hemoglobīna afinitāti attiecībā uz skābekli.

2, 3 DPG saistīšanās ar hemoglobīnu notiek, kad tā ir dezoksidētā formā, kamēr tā tiek izšķīdināta plaušās no hemoglobīna saistīšanās ar skābekli. Faktiski, kad hemoglobīns sasniedz audus, β-ķēdes ir pirmās, kas atsakās no skābekļa, un šis zaudējums ietver monomēru pārvietošanu no centra. Atverot iekšējo hidrofilo dobumu, DPG nonāk un saistās ar tetramēru, veidojot heteropolāras saites starp tās negatīvi lādētajām grupām, un pozitīvi uzlādētajām beta ķēžu lizīna un histidīna atliekām. Tādējādi stabilizētā struktūra var arī atbrīvot abu α ķēžu skābekli. Tomēr plaušās notiek pretējs process; augstā skābekļa spiedienā α ķēdes ir pirmās, kas to piesaista, un DPG "izspiež" un izspiež no tetramera, ļaujot vieglākai skābekļa ķēdes β saitei.

2, 3-bisfosoglicerāts nevar saistīties ar augļa hemoglobīnu, jo šī molekula nesatur B ķēdes, ar kurām 2.3 DPG piesaista savu saiti. Tas izskaidro lielāko afinitāti pret augļa hemoglobīna skābekli, salīdzinot ar mātes hemoglobīnu - raksturlielumu, kas ļauj augļa asinīm iegūt skābekli no mātes asinīm.