- 1. tuyến tại: http://www.mientayvn.com/Y_online.html
- 2. HOÀNG HIẾU NGỌC BỘ MÔN SINH HÓA – KHOA Y – ĐẠI HỌC Y DƯỢC
- 3. LOẠI CROMOPROTEIN 2. MÔ TẢ CẤU TẠO HEME VÀ GLOBIN 3. PHÂN TÍCH SỰ KẾT HỢP GIỮA HEME VÀ GLOBIN 4. CÁC DẠNG HEMOGLOBIN 5. VAI TRÒ CỦA HEME TRONG VẬN CHUYỂN KHÍ (O2; CO2) 6. KHẢ NĂNG TẠO CARBON MONOXYD Hb VÀ KHẢ NĂNG OXY HÓA Hb. 7. TÍNH CHẤT ENZYM CỦA HEMOGLOBIN
- 4. CHỨA CHẤT MÀU GỒM: 1. CÓ NHÂN PORPHYRIN: PORPHYRINOPROTEIN VD: HEMOGLOBIN; MYOGLOBIN; OXYDOREDUCTASE 2. KHÔNG CÓ NHÂN PORPHYRIN: CROMOPROTEIN VD: FLAVOPROTEIN; FERRITIN; HEMOCYAMIN
- 5. BẮT NGUỒN TỪ VÒNG PYROL • VÒNG PYROL: N H N | H CH CH HC HC
- 6. PYROL LIÊN KẾT VỚI NHAU QUA BỐN CẦU NỐI METHYLEN (-CH2=) TẠO NÊN PORPHIN
- 7. SỐ THỨ TỰ VÒNG PYROL: – SỐ LA MÃ: I, II, III, IV – THEO CHIỀU KIM ĐỒNG HỒ • ĐÁNH DẤU CẦU NỐI METHYLEN – – – – α (GIỮA PYROL I VÀ PYROL II) Β (GIỮA PYROL II VÀ PYROL III) γ (GIỮA PYROL III VÀ PYROL IV) δ (GIỮA PYROL IV VÀ PYROL I) • ĐÁNH SỐ CÁC ĐỈNH PORPHIN: – 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
- 8. 2 3 4 8 7 3 4 8 7 II 1 2 I IV III 6 5 HNNH C HC HC C C (1) HC (2) CH C CH(3) CH(4) C CH (5) C HC (6) (7) HC (8) HC II N III IV I N CH C C CH α βγ δ
- 9. TẠO CỦA PORPHIN
- 10. GẮN THÊM CÁC GỐC HÓA HỌC TẠI CÁC VỊ TRÍ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 SẼ TẠO THÀNH PORPHYRIN
- 11. PORPHYRIN GỐC THẾ N P A P AP A P A
- 12. GỐC THẾ CỦA PORPHYRIN TÊN GỐC THẾ METHYL ETHYL HYDROXYETHYL VYNYL GỐC ACETYL GỐC PROPIONYL CÔNG THỨC -CH3 -CH2-CH3 -CH2-CH2OH -CH=CH2 -CH2-COOH -CH2-CH2-COOH KÝ HIỆU -M -E -EOH -V -A -P
- 13. TẠO CỦA MỘT SỐ PORPHYRIN
- 14.
- 15.
- 16. PORPHYRIN • BA LOẠI PORPHYRIN Ở NGƯỜI: – PROTOPORPHYRIN – UROPORPHYRIN – COPROPORPHYRIN • TÍNH TAN CỦA PORPHYRIN PHỤ THUỘC NHÓM CARBOXYL THẾ – UROPORPHYRIN: 8 NHÓM CARBOXYL (tan tốt nhất) – PROTOPORPHYRIN: 2 NHÓM CARBOXYL – COPROPORPHYRIN: 4 NHÓM CARBOXYL
- 17.
- 18. hiện lần đầu vào năm 1840 bởi Hünefeld: protein vận chuyển oxy - 1851, Otto Funke mô tả cấu trúc của hemoglobin - Đặc tính gắn oxy có thể chuyển đổi được Felix Hoppe – Seyler mô tả -1959, Max Perutz và John Kendrew đoạt giải Nobel hóa học trong việc tìm ra cấu trúc phân tử của hemoglobin bằng kỹ thuật chụp tia X - Vai trò của hemoglobin trong máu được nhà sinh lý học Claude Bernard làm sáng tỏ http://en.wikipedia.org/wiki/Hemoglobin
- 19. cầu, đường kính # 55Ao ở hồng cầu động vật bậc cao PORPHYRINOPROTEIN gồm GLOBIN VÀ HEME Hb: 15,5 ± 1g/100 ml máu tp (nam) 14,5 ± 1g/100 ml máu tp (nữ) Mỗi loài sinh vật có một loại Hb khác nhau tùy nhóm globin, do vậy khi kết tinh sẽ tạo ra những dạng tinh thể khác nhau
- 20.
- 21. PHẦN PROTEIN THUẦN: GLOBIN • PHẦN NHÓM NGOẠI: HEME
- 22. chuỗi beta Protoporphyrin IX Heme Fe2+
- 23.
- 24. METHYL: 1, 3, 5, 8 – VINYL: 2, 4 – PROPIONYL: 6, 7 • NGUYÊN TỬ SẮT GẮN VỚI 4 NGUYÊN TỬ N CỦA 4 VÒNG PYROL – 2 LK CỘNG HÓA TRỊ – 2 LK PHỐI TRÍ
- 25. HEME
- 27. GẮN VỚI HISTIDIN F8 CỦA GLOBIN (HIS GẦN) 1 CẦU NỐI GẮN VỚI HISTIDIN E7 CỦA GLOBIN (HIS XA) - CẦU NỐI NÀY DỄ GÃY ĐỂ OXY GẰN VÀO
- 28.
- 29. (Fe3+) HEMATIN (Fe3+) Cl- TINH THỂ HEMIN
- 30.
- 31. Hb CÓ 574 aa • Ở NGƯỜI TRƯỞNG THÀNH – 2 CHUỖI ALPHA (141 aa / CHUỖI) cấu trúc bậc I – 2 CHUỖI BÊTA (146 aa / CHUỖI) cấu trúc bậc I
- 32. II CỦA Hb • CHUỖI α: 7 XOẮN ALPHA (A – B – C – D – E – F – G) • CHUỖI β: 8 XOẮN ALPHA(A – B – C – D – E – F – G – H) • ĐÁNH SỐ XOẮN: A – B – C … • ĐOẠN aa KHÔNG XOẮN: AB, BC, CD, …
- 33. III CỦA Hb • CẤU TRÚC BẬC II CUỘN XOẮN TẠI NHỮNG ĐOẠN KHÔNG XOẮN • GIỐNG CẤU TRÚC BẬC III CỦA MYOGLOBIN • MỘT CHUỖI POLYPEPTID XOẮN VÀ CUỘN KẾT HỢP VỚI 1 HEME TẠO 1 BÁN ĐƠN VỊ CỦA Hb • 4 BÁN ĐƠN VỊ CỦA Hb TẠO THÀNH CẤU TRÚC BẬC IV CỦA Hb
- 34. của hemoglobin
- 35.
- 36. ĐƠN VỊ CỦA Hb CÓ THỂ ĐƯỢC CHIA THÀNH 2 PHẦN GIỐNG HỆT NHAU (DIMER) • (αβ)1 VÀ (αβ)2
- 37. POLYPEPTID TRONG MỖI DIMER GẮN CHẶT VỚI NHAU BẰNG LK KỴ NƯỚC ( HYDROPHOBIC INTERACTION) • HAI DIMER CÓ THỂ DI CHUYỂN SO VỚI NHAU BỞI NHỮNG LK PHÂN CỰC (YẾU) → TRẠNG THÁI DEOXYHEMOGLOBIN VÀ OXYHEMOGLOBIN
- 38. 4O2 - 4O2
- 39. Hb • KHÔNG GẮN OXY • LK ION VÀ LK HYDRO XUẤT HIỆN NHIỀU LÀM KÌM HÃM SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC CHUỖI POLYPEPTID • DẠNG Hb CÓ ÁI LỰC THẤP VỚI OXY
- 40. Hb • Hb GẮN VỚI OXY • CÓ SỰ ĐỨT GÃY MỘT SỐ LK ION VÀ LK HYDRO DO SỰ GẮN OXY • CÁC CHUỖI POLYPEPTID DI CHUYỂN TỰ DO HƠN • LÀ DẠNG Hb CÓ ÁI LỰC CAO VỚI OXY
- 41. PHÔI THAI: Hb Gower I δ2ε2 • BÀO THAI: HbF (α2Gγ2 và α2Aγ2) • NGƯỜI TRƯỞNG THÀNH: – HbA (98%): α2β2 – HbA2 : α2δ2 – HbA1c : α2β2 - GLUCOSE
- 42. GLOBIN Gen alpha globin (NST 16) δ α1 α2 ε δ β Gen bêta globin (NST 11) Hb Gower I δ2ε2 HbF α2γ2 HbA2 α2δ2 HbA α2β2 GγG: glycin AγA: Alanin Pamela C.Champe and Richard A. Havey 2nd Biochemistry Illustrated Review
- 43. HỒNG CẦU HÌNH LiỀM: HbS – 2 CHUỖI ALPHA BÌNH THƯỜNG – 2 CHUỖI BÊTA ĐỘT BiẾN • BỆNH HỒNG CẦU HÌNH BIA: HbC (Glu6Lys) • BỆNH THALASSEMIA
- 44. thường Hồng cầu hình liềm Val His Leu Thr Pro Glu Glu 7 146 1 Val 2 His 3 Leu 4 Thr 5 Pro 6 Val 7 Glu 146 Trình tự acid amin trong chuỗi bêta bình thường 1 2 3 4 5 6 Trình tự acid amin trong chuỗi bêta trong HbS
- 45. HEMOGLOBIN
- 46. NGHỊCH VỚI OXY Hb + O2 → HbO2 • • • • LÀ PHẢN ỨNG GẮN OXY VÀ THUẬN NGHỊCH O2 GẮN VỚI Fe2+ QUA LIÊN KẾT PHỐI TRÍ 1 NGUYÊN TỬ Fe2+ GẮN VỚI 1 PHÂN TỬ OXY Hb + 4O2 → Hb(O2)4 1g Hb GẮN ĐƯỢC 1.39 ml O2
- 47. pO2 cao (100 mmHg): Hb gắn oxy → HbO2 • TẠI MÔ: – pO2 thấp (40 mmHg): Hb nhả oxy cho mô • Hb GẮN OXY THEO CƠ CHẾ HIỆP ĐỒNG
- 48. OXY TĂNG LÊN Hb O2 Hb O2 Hb O2 Hb O2 Hb O2O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2
- 49. 1 PHÂN TỬ OXY • HEMOGLOBIN: GẮN 4 PHÂN TỬ OXY • MỨC ĐỘ BÃO HÒA OXY Ở CẢ MYOGLOBIN VÀ HEMOGLOBIN THAY ĐỔI TỪ 0% (KHÔNG GẮN) ĐẾN 100% (GẮN HẾT TẤT CẢ VỊ TRÍ)
- 50. MINH HỌA ĐỘ BÃO HÒA OXY THEO ÁP SUẤT RIÊNG PHẦN OXY (pO2) GỌI LÀ ĐƯỜNG CONG PHÂN LY OXY - HEMOGLOBIN
- 51. ly oxy - hemoglobin
- 52. ÁI LỰC VỚI OXY CAO HƠN HEMOGLOBIN • P50: ÁP SUẤT OXY RIÊNG PHẦN CẦN ĐỂ OXY GẮN VÀO 50% VỊ TRÍ GẮN KẾT – P50(MYO) = 1 mmHg – P50(HEMG) = 26,8 mmHg – ÁI LỰC OXY CAO THÌ P50 THẤP
- 53. TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN ÁI LỰC CỦA Hb ĐỐI VỚI OXY –pH –Nồng độ CO2 –2,3 diphosphoglycerat (DPG): tăng cao trong hồng cầu sẽ giảm ái lực của Hb với oxy, và ngược lại HbO2 + 2,3-DPG → Hb – 2,3-BPG +O2
- 54. CO2 TẠO CARBONYL HEMOGLOBIN • pO2 40 mmHg Ở 37OC: 2,9 ml CO2 HÒA TAN TRONG HUYẾT TƯƠNG • Hb VẬN CHUYỂN CO2: – TRỰC TIẾP: 15 – 20% – GIÁN TIẾP: 70%
- 55. TRỰC TIẾP: R – NH3+ + CO2 → 2H+ + R – NH – COO- • VẬN CHUYỂN GIÁN TIẾP CO2 + H2O ↔H2CO3 → H+ + HCO3- • 2 ION H+ KẾT HỢP VỚI 2 ACID AMIN HIS146 TẬN CÙNG CỦA 2 CHUỖI β → 2H+Hb → ĐỆM Hb GiẢM H+ TRONG MÁU
- 56. CHUYỂN CO2 GIÁN TiẾP CỦA HEMOGLOBIN
- 57. CARBON MONOCYD (CO) TẠO CARBON MONOXYD HEMOGLOBIN • • • • CO GẮN VỚI Hb TẠI ĐiỂM GẮN OXY ÁI LỰC CAO GẤP 210 LẦN OXY CẠNH TRANH OXY ĐỂ GẮN VÀO Hb COHb BỀN VỮNG VÀ LÀM Hb KHÓ NHẢ OXY HƠN • pCO = 0.7 mmHg → CHẾT NGƯỜI
- 58. MONOCYD • THÔNG KHÍ TỐT CHO BỆNH NHÂN • NGỬI OXY NỒNG ĐỘ CAO • OXY CAO ÁP → PHÂN LY COHb
- 59. TẠO METHEMOGLOBIN • MetHb LÀ Hb CÓ NGUYÊN TỬ Fe2+ BỊ OXY HÓA THÀNH Fe3+ • MetHb MẤT KHẢ NĂNG GẮN OXY NÊN KHÔNG VẬN CHUYỂN OXY ĐƯỢC
- 60. MetHb • CHẤT OXY HÓA: SODIUM NITRIT, FERRICYANUA, NITROBENZEN, NITROPHENOL, POLYPHENOL…. • THUỐC ĐiỀU TRỊ BỆNH: SODIUM NITROPRUSSIAT, NITROGLYCERIN
- 61. MetHB < 1% NHỜ HỆ THỐNG KHỬ – NADH dependent methemoglobin reductase (HC) – NADP/NADPHH+ – ACID ASCORBIC – HỆ GLUTATHION KHỬ • NHIỀU CHẤT OXY HÓA, VƯỢT KHẢ NĂNG KHỬ CỦA HỒNG CẦU → MetHb TĂNG → THIẾU OXY MÔ • MetHb > 1.5% → TÍM TÁI
- 62. CỦA HEMOGLOBIN • NHƯ OXYDOREDUCTASE, XÚC TÁC PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ • NHƯ PEROXYDASE: H2O2 + AH2→ 2H2O + A • HOẠT TÍNH CATALASE YẾU: 2H2O2 → 2H2O + O2
- 63. khảo: -Hóa sinh Y học -Lehninger Principles of Biochemistry (4ed 2004) - ISBN 0716743396 -Harper's Illustrated Biochemistry( 26th Ed, 2003) -Whitford_Proteins-Structure and Function 2005
|
