ההבדל העיקרי - המוגלובין מול מיוגלובין

המוגלובין ומיוגלובין הם שני סוגים של חלבוני גלובין המשמשים כחלבונים המחייבים חמצן. שני החלבונים מסוגלים להגדיל את כמות החמצן המומס בנוזלים ביולוגיים של חוליות, כמו גם אצל חלק מחסרי החוליות. קבוצות תותבות אורגניות בעלות מאפיינים דומים מעורבות בקשירת החמצן בשני החלבונים. אבל, הכיוון התלת-ממדי בחלל או הסטריואיזומריות של המוגלובין ומיוגלובין שונים. בשל הבדל זה, כמות החמצן שיכולה להיקשר לכל אחת ממולקולות החלבון שונה גם היא. המוגלובין מסוגל להיקשר היטב עם חמצן ואילו מיוגלובין אינו מסוגל להיקשר היטב עם חמצן. הבדל זה בין המוגלובין למיוגלובין מעורר את תפקודיהם השונים; המוגלובין נמצא בזרם הדם, המוביל חמצן מהריאות לשאר חלקי הגוף בזמן מיוגלובין נמצא בשריר, משחרר חמצן הדרוש.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהו המוגלובין - הגדרה, מבנה והרכב, פונקציה 2. מהו מיוגלובין - הגדרה, מבנה והרכב, פונקציה 3. קווי דמיון בין המוגלובין למיוגלובין - מתאר את קווי הדמיון 4. מה ההבדל בין המוגלובין למיוגלובין - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: המוגלובין, מיוגלובין, חמצן, הום, חלבונים, חלבון גלובין, דם

מהו המוגלובין

המוגלובין הוא חלבון כדורי רב-יחידות בעל מבנה רבעוני. הוא מורכב משתי יחידות משנה α ושתי β מסודרות במבנה טטרהדרלי. המוגלובין הוא מטלופרוטאין המכיל ברזל. כל אחת מארבע יחידות המשנה של החלבונים הכדוריים קשורה לקבוצת דם פרוטטית שאינה חלבונית, אשר נקשרת עם מולקולת חמצן אחת. ייצור המוגלובין מתרחש במח העצם. חלבוני גלובין מסונתזים על ידי ריבוזומים בציטוזול. חלק האם מסונתז במיטוכונדריה. אטום ברזל טעון מוחזק בטבעת הפורפירין על ידי קישור קוולנטי של ברזל עם ארבעה אטומי חנקן באותו מישור. אטומי N אלה שייכים לטבעת האימידאזול של שאריות ההיסטדין F8 של כל אחת מארבע יחידות המשנה של הגלובין. בהמוגלובין, ברזל קיים כ- Fe²⁺, נותן את הצבע האדום לתאי הדם האדומים.

לבני אדם שלושה סוגי המוגלובין: המוגלובין A, המוגלובין A₂ והמוגלובין F. המוגלובין א הוא הסוג הנפוץ של המוגלובין, המקודד על ידי גנים HBA1, HBA2 ו- HBB. ארבע יחידות המשנה של המוגלובין A מורכבות משתי יחידות משנה α ושתי β (α₂β₂). המוגלובין א₂ והמוגלובין F הם נדירים ומורכבים משתי יחידות משנה α ושתי δ ושתי יחידות משנה α ושתי γ בהתאמה. אצל תינוקות, סוג ההמוגלובין הוא Hb F (α₂γ₂).

מכיוון שמולקולת ההמוגלובין מורכבת מארבע יחידות משנה, היא יכולה להיקשר עם ארבע מולקולות חמצן. כך, המוגלובין מצוי בתאי הדם האדומים, כמוביל החמצן בדם. בשל הימצאותן של ארבע יחידות משנה במבנה, קשירת החמצן עולה ככל שמולקולת החמצן הראשונה נקשרת לקבוצת ההם הראשונה. תהליך זה מזוהה כקישור שיתופי של חמצן. המוגלובין מהווה 96% ממשקלו היבש של כדוריות דם אדומות. חלק מהפחמן הדו חמצני נקשר גם להמוגלובין לצורך העברה מרקמות לריאות. 80% מפחמן דו חמצני מועבר באמצעות פלזמה. מבנה ההמוגלובין מוצג באיור 1.

איור 1: מבנה המוגלובין

תפקוד המוגלובין

מהו מיוגלובין

מיוגלובין הוא החלבון המחייב חמצן בתאי שריר של חוליות, ונותן צבע אדום או אפור כהה לשרירים. הוא מתבטא אך ורק בשרירי השלד ושרירי הלב. מיוגלובין מהווה 5-10% מהחלבונים הציטופלסמיים בתאי השריר. מאחר ושינויי חומצת האמינו בשרשראות הפולינוקלאוטידים של המוגלובין ומיוגלובין הם שמרנים, הן המוגלובין והן המוגלובין נושאים מבנה דומה. בנוסף, מיוגלובין הוא מונומר, המורכב משרשרת פולינוקלאוטידים אחת, המורכבת מקבוצת דם אחת. לכן הוא מסוגל להתחבר עם מולקולת חמצן אחת. לפיכך, לא מתקיימת כריכה שיתופית של חמצן במיוגלובין. אבל הזיקה המחייבת של מיוגלובין גבוהה בהשוואה לזה של המוגלובין. כתוצאה מכך, מיוגלובין משמש כחלבון אוגר חמצן בשרירים. מיוגלובין משחרר חמצן כאשר השרירים פועלים. מבנה תלת-ממדי של המוגלובין מוצג באיור 2.

איור 2: מיוגלובין

קווי דמיון בין המוגלובין למיוגלובין

ההבדל בין המוגלובין למיוגלובין

הַגדָרָה

הֵמוֹגלוֹבִּין: המוגלובין הוא חלבון אדום האחראי על הובלת החמצן בדם של חוליות.

מיוגלובין: מיוגלובין הוא חלבון אדום בעל דם הנושא ומאחסן חמצן בתאי השריר.

משקל מולקולרי

הֵמוֹגלוֹבִּין: המשקל המולקולרי של המוגלובין הוא 64 kDa.

מיוגלובין: המשקל המולקולרי של המוגלובין הוא 16.7 kDa.

הרכב

הֵמוֹגלוֹבִּין: המוגלובין מורכב מארבע שרשראות פוליפפטיד.

מיוגלובין: מיוגלובין מורכב משרשרת פוליפפטיד אחת.

מבנה רבעוני

הֵמוֹגלוֹבִּין: המוגלובין הוא טטרמר המורכב משתי יחידות משנה α ושתי β.

מיוגלובין: מיוגלובין הוא מונומר. לכן, הוא חסר מבנה רביעוני.

מספר מולקולות החמצן

הֵמוֹגלוֹבִּין: המוגלובין נקשר לארבע מולקולות חמצן.

מיוגלובין: מיוגלובין נקשר רק עם מולקולת חמצן אחת.

כריכה שיתופית

הֵמוֹגלוֹבִּין: מכיוון שהמוגלובין הוא טטרמר, הוא מפגין קשרי שיתוף פעולה עם חמצן.

מיוגלובין: מכיוון שהמיוגלובין הוא מונומר, הוא אינו מפגין כריכה שיתופית.

זיקה לחמצן

הֵמוֹגלוֹבִּין: להמוגלובין יש זיקה נמוכה להיקשר לחמצן.

מיוגלובין: למיוגלובין יש זיקה גבוהה להיקשר לחמצן, שאינו תלוי בריכוז החמצן.

קשר עם חמצן

הֵמוֹגלוֹבִּין: המוגלובין מסוגל לקשור היטב עם חמצן.

מיוגלובין: מיוגלובין אינו מסוגל להיקשר בחמצן בחמצן.

הִתרַחֲשׁוּת

הֵמוֹגלוֹבִּין: המוגלובין נמצא בזרם הדם.

מיוגלובין: מיוגלובין נמצא בתוך השרירים.

סוגים

הֵמוֹגלוֹבִּין: המוגלובין A, המוגלובין A₂ והמוגלובין F הם סוגי המוגלובין בבני אדם.

מיוגלובין: סוג אחד של מיוגלובין נמצא בכל התאים.

פוּנקצִיָה

הֵמוֹגלוֹבִּין: המוגלובין לוקח חמצן מהריאות ומועבר לשאר חלקי הגוף.

מיוגלובין: מיוגלובין אוגר חמצן בתאי השריר ומשחרר בעת הצורך.

סיכום

המוגלובין ומיוגלובין הם שני חלבונים כדוריים המחייבים חמצן בחוליות. המוגלובין הוא טטרמר הנקשר בשיתוף פעולה עם ארבע מולקולות חמצן. מיוגלובין הוא מונומר המורכב מקבוצת דם אחת. מאחר ויכולת הקישור של המוגלובין גבוהה מזו של מיוגלובין, המוגלובין משמש כחלבון המוביל חמצן בדם. מיוגלובין משמש כחלבון אוגר חמצן בתאי השריר. הזיקה של חמצן המחייב למיוגלובין גבוהה מזו של המוגלובין. ההבדל העיקרי של המוגלובין ומיוגלובין הוא בתפקודם. ההבדל התפקודי של המוגלובין ומיוגלובין מתעורר בשל ההבדל במבנה התלת-ממדי שלהם.

התייחסות:

1. ” מיוגלובין. " המוגלובין ומיוגלובין. נ.פ., נ.ד. אינטרנט. זמין פה. 05 ביוני 2017. 2. "מיוגלובין". אנציקלופדיה בריטניקה. Encyclopædia Britannica, inc., N.d. אינטרנט. זמין פה. 05 ביוני 2017.

באדיבות התמונה:

1. "המוגלובין של 1904" מאת מכללת OpenStax - אנטומיה ופיזיולוגיה, אתר אינטרנט חיבורים. 19 ביוני 2013. (CC BY 3.0) באמצעות Commons Wikimedia 2. "Myoglobin" מאת → AzaToth - תוצרת עצמית המבוססת על כניסת PDB (דומיין ציבורי) באמצעות Commons Wikimedia