Hemoglobine

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Hemoglobine is een eiwit dat in het bloed van de mens en veel andere dieren voorkomt. Rode bloedcellen zijn voor 1/3 deel gevuld met hemoglobine. Het geeft bloed zijn rode kleur. In rode bloedcellen is hemoglobine verantwoordelijk voor het transport van zuurstof (O2) en koolstofdioxide (CO2) door het bloed.

In elke rode bloedcel bevinden zich circa 640 miljoen hemoglobinemoleculen (elke hemoglobinemolecuul kan maximaal 4 zuurstof (O2) of 4 koolstofdioxide (CO2) moleculen binden). Dit is ongeveer 34% van de inhoud van een normale rode bloedcel. Elke dag wordt 1% van de hemoglobine vernieuwd. Een volwassene heeft 600–800 gram hemoglobine, dat ongeveer 2,5 gram ijzer bevat (ca. 0,3%)

Fysiologie[bewerken]

Oxygenatie van hemoglobine. De mate van verzadiging van hemoglobine staat hier uitgezet tegen het zuurstofgehalte.
Hemoglobine

Bij het inademen stroomt lucht de longen in en bindt zuurstof aan de hemoglobine in de rode bloedcellen (erythrocyten). Het bloed vervoert de zuurstof naar alle andere organen in het lichaam. Hier aangekomen komt de zuurstof los van de hemoglobine en wordt verbruikt. Hierbij wordt koolstofdioxide gevormd. Het geproduceerde koolstofdioxide bindt een beetje aan de rode bloedcellen maar lost vooral op in het bloed. Het zuurstofarme en koolstofdioxiderijke bloed stroomt vervolgens weer naar de longen. Hier verlaat het koolstofdioxide het bloed en gaat naar de lucht in de longen en wordt uitgeademd.

Eiwitstructuur[bewerken]

Het hemoglobinemolecuul bestaat uit vier subeenheden of 'ketens' die twee aan twee identiek zijn (in de illustratie geel en bruin gekleurd). De meest voorkomende hemoglobine bij de mens bestaat uit twee subeenheden, die de alfa- en de bètaketen van hemoglobine worden genoemd. Elke keten bevat een heemmolecuul (groen in het plaatje) dat in het midden, door vier liganden gebonden, een ijzerion bevat. Aan dit ijzerion wordt een zuurstofmolecuul gebonden met een affiniteit die afhangt van de chemische omgeving van de hemoglobine.

De sterkte waarmee zuurstof aan de hemoglobine gebonden is, wordt bepaald door:

  • de zuurgraad van de omgeving (zuur of basisch)
  • aanwezigheid van 2,3-difosfoglyceraat (DPG)
  • de concentratie CO2. Een deel CO2 wordt gebonden door de aminogroepen, waardoor carbamines ontstaan. Deze carbamines bemoeilijken de binding van zuurstof en andersom.
  • de temperatuur.

Hierdoor zal het hemoglobinemolecuul over het algemeen zuurstof opnemen in de longen (o.a. basischer, minder CO2) en zuurstof afstaan in de weefsels (o.a. zuurder, meer CO2).

Soorten hemoglobine[bewerken]

Naast de hemoglobine-alfa- en bètaketen kunnen zoogdieren ook andere subketens van hemoglobine maken. Zo maakt de mens voor de geboorte een foetale hemoglobine (HbF). Deze bestaat uit twee alfa- en twee gammaketens. De HbF heeft een hogere affiniteit voor zuurstof. Zo kan zuurstof aan de hemoglobine van de moeder worden onttrokken. Enkele maanden na de geboorte heeft de mens nog slechts een klein beetje HbF.

Afwijkingen van de hemoglobine[bewerken]

Hemoglobinopathieën zijn ziekten die ontstaan door een afwijking in de hemoglobine. Bij een thalassemie is de productie van één van de ketens verminderd. Een fout in één van de hemoglobineketens leidt tot de productie van afwijkende hemoglobine. Sikkelcelziekte is hier een voorbeeld van.

Klinische chemie[bewerken]

In een klinisch chemisch laboratorium kan het hemoglobinegehalte in bloed bepaald worden (hemoglobinewaarde). De vorm en hoeveelheid van rode bloedcellen kan worden bekeken. Daarnaast kan onderzocht worden of er afwijkende vormen van de hemoglobine in het bloed aanwezig zijn.

Andere zuurstofbindende eiwitten[bewerken]

Bij mensen en dieren bevindt zich ook een eiwit in de spieren dat zuurstof op kan slaan. Dit eiwit heet myoglobine.

Bij sommige dieren, degenkrabben bijvoorbeeld, zit er in het bloed hemocyanine. Dit heeft een vergelijkbare werking als hemoglobine, maar het ijzer is vervangen door koper.

Het heem is chemisch nauw verwant aan een soortgelijk molecuul in het chlorofyl van planten, dat een magnesiumion bevat in plaats van ijzer. Het bestaat uit 4 pyrroolringen die via metheenbruggen verbonden zijn. Naast het Fe2+-ion in het midden, zijn er ook nog 8 zijketens: 4 methylgroepen, 2 vinylgroepen en 2 propionaatgroepen.

Zie ook[bewerken]

Externe link[bewerken]