Razlika med hemocianinom in hemoglobinom

The ključna razlika med hemocianinom in hemoglobinom je to hemocijanin je zunajcelični dihalni pigment, ki vsebuje baker, v nekaterih nevretenčarjih, medtem ko je hemoglobin znotrajcelični dihalni pigment, ki vsebuje železo, v vretenčarski krvi.

V aerobnih organizmih se izmenjava plinov zgodi prek metaloproteinov, ki so prisotni v krvi. Zato sta hemocianin in hemoglobin dva metaloproteina, ki olajšata izmenjavo plinov pri nevretenčarjih in vretenčarjih. Hemocianin je dihalni pigment, ki vsebuje baker, ki je suspendiran v hemolimfi nevretenčarjev. V nasprotju s tem je hemoglobin dihalni pigment, ki vsebuje železo, ki je vezan na rdeče krvne celice vretenčarjev. Oksigenirana oblika hemocianina je modre barve. Ampak, oksigenirana oblika hemoglobina je svetlo rdeče barve.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je hemocijanin 
3. Kaj je hemoglobin
4. Podobnosti med hemocianinom in hemoglobinom
5. Primerjalna primerjava - Hemocianin proti hemoglobinu v tabeli
6. Povzetek

Kaj je hemocijain?

Hemocianin je dihalni pigment, ki je prisoten pri nekaterih nevretenčarjih, zlasti v mehkužcih. To je metaloprotein, ki vsebuje baker, ki kaže naklonjenost kisiku. Zato opravlja podobno funkcijo kot hemoglobin pri vretenčarjih. Toda za razliko od hemoglobina hemocianin ni vezan na nobeno celico. Namesto tega se suspendira neposredno v hemolimfi in prenaša kisik skozi telo. Zato so prosto plavajoči beljakovine v krvi. Prvotno je hemocianin brezbarven. Ko je vezan na kisik, postane modre barve.

Slika 01: Hemocijanin

Strukturno je hemocijanin sestavljen iz mnogih podenot, ki vsebujejo imidazolne obroče šestih ostankov histidina. Vsaka podenota tehta približno 75 kilodaltonov (kDa). Ker obstaja veliko podenot, je hemocianin velika molekula, ki ima visoko molekulsko maso v primerjavi s hemoglobinom. Poleg tega so v okviru preiskav ugotovili, da je hemocijanin specifičen za vrsto. Členonožci in mehkužci imajo različne vrste hemocianinov.

Kaj je hemoglobin?

Hemoglobin (Hgb) je vitalna molekula metaloproteina, prisotna v rdečih krvnih celicah vretenčarjev, ki prenaša kisik iz pljuč do drugih telesnih tkiv in ogljikov dioksid iz telesnih tkiv v pljuča. Tako deluje kot dihalni pigment. Molekulo hemoglobina sestavljajo štiri molekule sub proteina, v katerih sta dve verigi alfa globulinskih verig, drugi dve pa verige beta globulinov. V vsaki verigi globulinov je porfirinska spojina, ki vsebuje železo, imenovana heme skupina. Znotraj vsake skupine heme je vgrajen železov atom. Ti proteini hemoglobina, ki vsebujejo železo, so odgovorni za rdečo barvo krvi. Strukturno je hemoglobin sestavljen iz C, H, N in O.

Slika 02: Hemoglobin

Hemoglobin je glavna beljakovinska molekula, ki zagotavlja značilno obliko rdeče krvne celice, to je okrogle oblike z ozkim središčem. Atomi železa in oblika rdečih krvnih celic sta ključnega pomena za transport kisika skozi kri. Če je oblika hemoglobina uničena, ne prenaša kisika. Srpatocelični hemoglobin je ena vrsta nenormalne molekule hemoglobina, ki povzroča anemijo, imenovano srpastocelično anemijo.

V normalnem hemoglobinu, v beta verigah, 6^th položaj verige aminokislin je sestavljen iz glutaminske kisline. Vendar v hemoglobinih srpastih celic, 6^th položaj zavzema drugačna aminokislina, imenovana valin. Čeprav gre za enkratno razliko v aminokislinah, je odgovorna za to življenjsko nevarno stanje anemije.

Na splošno ima hemoglobin večjo pripadnost kisiku, saj obstajajo štiri vezna mesta kisika, ki se nahajajo znotraj molekule hemoglobina. Ko se molekula hemoglobina nasiči s kisikom, postane krv svetlo rdeče barve in to stanje je znano kot kri s kisikom. Drugo stanje hemoglobina je znano kot dezoksihemoglobin, ki mu primanjkuje kisika. V tem stanju ima kri temno rdečo barvo.

Kakšne so podobnosti med hemocianinom in hemoglobinom?

• Hemocijanin in hemoglobin sta beljakovina.
• Obe vrsti molekul delujeta kot dihalni pigmenti.
• Prenašajo kisik v tkiva telesa.
• Zato se lahko vežejo s kisikom.

Kakšna je razlika med hemocianinom in hemoglobinom?

Hemocianin je beljakovina, ki vsebuje baker in je suspendirana v hemolimfi nevretenčarjev, ki prenaša kisik v telesu. Po drugi strani je hemoglobin beljakovina, ki vsebuje železo, v rdečih krvnih celicah vretenčarjev, ki prenaša kisik in ogljikov dioksid skozi kri. Torej, to je ključna razlika med hemocianinom in hemoglobinom. Strukturno je hemocianin sestavljen iz številnih enot beljakovin, medtem ko je hemoglobin sestavljen iz dveh alfa in dveh beta verig.

Poleg tega je hemocianin prosto plavajoči protein, hemoglobin pa se veže na rdeče krvne celice. Druga pomembna razlika med hemocianinom in hemoglobinom je, da je osrednji ion hemocianina baker, srednji ion hemoglobina pa železo. Najpomembneje je, da je barva hemociana modra, barva hemoglobina pa rdeča. Zato je to še ena večja razlika med hemocianinom in hemoglobinom.

Povzetek - Hemocianin proti hemoglobinu

Hemocijanin in hemoglobin sta dva metaloproteina, ki prenašata kisik skozi kri. Zato so dihalni pigmenti, ki delujejo kot prenašalci kisika. Ključna razlika med hemocianinom in hemoglobinom je, da je hemocijanin zunajcelični protein, ki vsebuje baker, hemoglobin pa znotrajcelični protein, ki vsebuje železo. Še več, hemociani so v nevretenčarjih, zlasti v mehkužcih in členonožcih, medtem ko se hemoglobini nahajajo v krvi vretenčarjev. Poleg tega je barva oksigeniranega hemocianina modra, barva oksigeniranega hemoglobina pa rdeča.

Referenca:

1. Holde, Kensal E. van in Karen I. Miller. "Hemociani in evolucija nevretenčarjev." Revija o biološki kemiji, 11. maj 2001, dostopno tukaj.
2. "Hemoglobin." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 19. december 2019, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Hemocyanin2" avtor: Cuff ME, Miller KI, van Holde KE, Hendrickson WA (Public Domain) prek Commons Wikimedia

2. "1904 hemoglobin", ki ga je odprl OpenStax College - Anatomija in fiziologija, spletna stran Connexions, 19. junij 2013 (CC BY 3.0) prek Commons Wikimedia