血红蛋白是红细胞中的蛋白质分子,它将氧气从肺部输送到身体组织,并将二氧化碳从组织返回肺部。
血红蛋白由连接在一起的四个蛋白质分子(球蛋白链)组成。正常成人血红蛋白(简称Hgb或Hb)分子包含两条α-球蛋白链和两条β-球蛋白链。在胎儿和婴儿中,β链并不常见,血红蛋白分子由两条α链和两条γ链组成。随着婴儿的成长,γ链逐渐被β链取代,形成成人血红蛋白结构。
每个球蛋白链都含有一种重要的含铁卟啉化合物,称为血红素。在血红素化合物中嵌入了一个铁原子,它在血液中运输氧气和二氧化碳时起着至关重要的作用。血红蛋白中所含的铁也是血液呈红色的原因。
血红蛋白在维持红细胞形状方面也起着重要作用。在它们的自然形状中,红细胞是圆形的,狭窄的中心类似于甜甜圈,中间没有孔。因此,血红蛋白结构异常会破坏红细胞的形状,阻碍红细胞的功能和血管流动。
血红蛋白水平因人而异。男人通常比女人的水平高。为献血设定血红蛋白“截止”水平,以确保献血后血红蛋白不会降至正常水平以下。血红蛋白的正常范围因种族、男性和女性而异,并且还受年龄的影响,尤其是女性。根据定义,血红蛋白水平低于正常范围的个体是贫血的。贫血的原因很多,缺铁引起的贫血很常见。
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肌红蛋白是一种小的单体蛋白质,作为细胞内的储氧位点。它大量存在于脊椎动物的骨骼肌中,是造成肌肉组织特征性红色的原因。它在肌肉细胞内捕获氧气,使细胞产生肌肉收缩所需的能量。
肌肉细胞中高浓度的肌红蛋白使生物体能够长时间屏息。鲸鱼和海豹等潜水哺乳动物的肌肉中肌红蛋白含量特别高。
当心脏或骨骼肌受伤时,肌红蛋白被释放到血液中。可在受伤后数小时内测量到升高的水平。
肌红蛋白由肾脏从血液中过滤并释放到尿液中。大量肌红蛋白对肾脏有毒。如果大量的肌红蛋白释放到血液中,这可能发生在严重创伤或肌肉损伤后,过量的肌红蛋白可能会对肾脏造成损害,最终导致肾衰竭。尿液中肌红蛋白的测量有助于检测这种情况。
肌红蛋白和血红蛋白(红细胞的氧结合蛋白)之间有着密切的化学相似性。这两种蛋白质都含有一种叫做血红素的分子成分,使它们能够与氧可逆结合。含铁的血红素基团使蛋白质呈现红棕色。氧和血红蛋白之间的键比氧和肌红蛋白之间的键更复杂,这说明了血红蛋白具有运输氧和储存氧的双重能力。
与静脉血接触时,氧气更容易与肌红蛋白结合,而不是与血红蛋白结合,有利于氧气从血液转移到肌肉细胞。因此,提供了工作肌肉产生能量的生化反应所需的氧气。
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比较基础 | 血红蛋白 | 肌红蛋白 |
释义 | 血红蛋白是一种红色蛋白质,负责在脊椎动物血液中运输氧气。 | 肌红蛋白是一种带有血红素的红色蛋白质,在肌肉细胞中携带和储存氧气。 |
分子量 | 分子量为64kDa | 分子量为16.7kDa |
链数 | 血红蛋白有4条多肽链:α、β、δ和γ或ε(取决于血红蛋白的类型)。 | 肌红蛋白只有一条多肽链。 |
地方 | 全身系统呈现。 | 只存在于心脏和肌肉中。 |
也称为 | 血红蛋白 | 兆字节 |
发生 | 血红蛋白作为四聚体蛋白存在。 | 肌红蛋白作为单体蛋白存在。 |
类型 | 血红蛋白的类型包括血红蛋白A、血红蛋白A2和血红蛋白F | 在所有细胞中都发现一种单一类型的肌红蛋白。 |
角色 | 从肺部吸氧并输送到身体其他部位。 | 在肌肉细胞中储存氧气,并在需要时释放。 |
氧结合 | 氧结合受PH和CO2的影响。 | 氧结合不受CO2和PH的影响。 |
曲线 | 血红蛋白在氧离解方面呈乙状曲线。 | 肌红蛋白在氧离解方面呈双曲线。 |
结构层次 | 具有四级结构。 | 具有三级结构。 |
结合亲和力 | 血红蛋白与氧结合的亲和力较低。 | 与氧结合的亲和力很高,与氧浓度无关。 |
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