Гемоглобин. Гем. Супероксид

Изучив вопрос связанный с гемоглобином, я пришел к выводу, что на сегодняшний день окончательной теории о его функционировании нет, информация очень разрозненна, структурные модели и схематические рисунки отличаются, но на основании изученной информации у меня сформировалось следующее представление о загадочной молекуле:


Молекула гема (ферропротопорфирина) класса тетрапирролы производная порфирина в составе комплекса именуемого Гемоглобин представлена в виде сложной геометрической конструкции в которой атом железа Fe(II) находится на равном расстоянии между 4-мя атомами азота N который является сильным окислителем с высокой электроотрицательностью, и на большинстве схем мы видим 2 связи железа с 2-мя атомами азота расположенными друг на против друга, еще 2 атома азота расположенные перпендикулярно имеют с железом связи обозначенные по типу (штрих-пунктир). Теперь мы вспоминаем тот важный момент, что с двух сторон перпендикулярно плоскости Гема располагаются 2 Гистидина:

1) один из которых (участком с атомом Азота в идентичном состоянии как в Геме) оттягивает атом Железа на себя, проваливая его относительно плоскости Гема, тем самым частично ослабляя действие на него полей электроотрицательности 4-х атомов Азота которые смещают к себе его электроны, будучи отдаленным от “Азотного кольца”, атом Железа образует 2-е стабильные связи с разными атомами азота являясь донором 2-х электронов.

2) Второй Гистидин расположенный с противоположной стороны, является фиксатором Кислорода за счет водородной связи. При чем молекула кислорода занимает уникальную позицию располагаясь под углом так что ее второй атом становится на против Гистидинового Водорода который смещен в строну относительно оси проходящей через атом Железа перпендикулярно плоскости Гема. Это объясняет почему СО занимающий линейное положение навсегда не связывается с гемоглобином и нарушая конструкцию молекулы может быть вытолкнут.

Гемоглобин. Гем. Супероксид Гемоглобин, Гем, Биохимия, Кровь, Эритроциты, Механизм, Медицина, Химия, Длиннопост

Теперь о самом механизме транспорта. Заранее сообщаю, что не нашел информации: “как ведет себя эритроцит вне организма но в благоприятных условиях” и на основании выше описанного я предполагаю, что Гемоглобин получает команду захвата кислорода, и погружает атом Железа в “Азотное кольцо”. Будучи окруженный 4-я атомами Азота, атом Железа испытывает сильные перегрузки полей электроотрицательности атомов Азота, которые очень сильно оттягивают его электроны с внешнего энергетического уровня и ни как не могут их поделить. От этого хаоса атом Железа не может удержать еще 1 драгоценный электрон, от которого зависят его основные свойства и от этого он делает шаг в сторону амфотерности. В его поле досягаемости попадает стабильный кислород О2 в котором атом железа видит своего донора и спасителя. Кислород жертвует атому Железа свой электрон образуя связь с атомом Железа и получая звание “Супероксида” потому что будучи сильным окислителем созданным отбирать электроны, он ими поделился подвергнувшись механизму окисления. Гистидин одобрил это и предоставил свой Водород чтобы укрепить их связь с Железом, путем образования водородной связи, Кислород ощущал электрон Водорода и от этого ему было спокойно. Таким образом Кислород в виде Супероксида был транспортирован к нуждающимся в нем клеткам. По прибытии Гемоглобин получил сигнал выгнать кислород. Атом железа был извлечен из Азотного кольца, его драгоценный электрон был возвращен на внешний энергетический уровень, а основность восстановлена. После чего он одномоментно возвращает позаимствованный электрон кислороду лишая его звания “Супероксид”, Кислород лишенный связи с железом, становясь снова стабильным, покидает гемоглобин.

Лига Химиков

1.6K постов12.5K подписчика

Добавить пост

Правила сообщества

Старайтесь выбирать качественный контент и не ставьте теги моё на копипасты

Посты с просьбой решения домашнего задания переносятся в общую ленту

Также нельзя:

1. Оскорблять пользователей.

2. Постить материал далеко не по теме и непотребный контент (в остальном грамотно используйте теги)

3. Рекламировать сомнительные сайты и услуги коммерческого характера

1
Автор поста оценил этот комментарий
Нет у меня обоснований и знаний в этой сфере. Просто интересно как мы устроены, а тут довольно хорошо описан процесс дыхания, точнее его часть
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Спасибо, за внимание! Процесс дыхания можно описать доступно, но проблема в том, что присутствует множество важных процессов для поддержания работоспособности этого механизма которые протекают одномоментно из-за чего охватить все в одной статье практически не возможно, но если вас интересуют отдельные области, могу написать для вас статью в которой постараюсь раскрыть интересующие моменты.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

По прибытии Гемоглобин получил сигнал выгнать кислород.

Каким образом эти сигналы появляются и доходят до гемоглобина?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Вопрос хороший, дело в том что в статье я указал, что информации о поведении эритроцита вне организма но в изотоническом растворе например не описано, потому что не известно: он будет насыщаться кислородом или избавляться то него. Но гипотетически учитывая, что большинство реакций в организме регулируются через сигнальные гормоны или пептиды (например цитокины) передающие команду к выполнению какой либо функции клеткой, если гормон например гидрофобный то он может на прямую проникнуть в клетку путем диффузии, если гормон гидрофильный то для передачи сигнала на поверхности клетки должен быть специальный рецептор.
ОТВЕТ: Предполагаю, что на внутренней стенке капилляров присутствуют специальные белки (сходне с адгезивными белками для макрофагов) которые касаясь эритроцитов взаимодействуют с их рецепторами передавая сигнал об изменении конформации альфа и бета цепей глобина, таким образом он как бы выпускает кислород там где это требуется.
Если у вас есть иное обоснование, порошу поделиться.

показать ответы