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혈액의 호흡기체 수송

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by

hyeunji kim

on 8 September 2016

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Transcript of 혈액의 호흡기체 수송

헤모글로빈의 O 결합/해리 성질은 다양한 요인의 영향을 받는다.

요인: 헤모글로빈의 화학적 조성
혈액의 산성도(pH)
적혈구 내 BPG의 존재

2,3-bisphospoglycerate
기체교환
BPG는 여분의 수소이온처럼 O 가 결핍된 헤모글로빈과 가역적으로 결합하여 O 친화력을 낮춰준다.
목차
헤모글로빈
헤모글로빈과 산소 친화력
산소 포화도
산소와 헤모글로빈의 결합 정도를 측정한 값
혈액과 기체
10102 김현지 10103 박금린

10107 김도연 10117 이강현

정의 : 적혈구에 존재하는 철 함유 단백질. 산소와 가역적으로 결합한다

헴 구조
혈액이 운동중인 근육과 같이 대사적으로 활발한 조직을 통과한다.

=젖산, 지방산 및 CO 와 같은 산성 대사 산물을 흡수한다.

=혈액의 pH는 낮아진다.

=여분의 수소이온이 O 가 결핍된 헤모글로빈과 선택적으로 결합한다.

=헤모글로빈의 O 친화력이 감소된다.

=헤모글로빈이 pH가 낮은 조직에서 O 를 더 많이 방출하는 것을 의미.

=O 를 가장 필요로 하는 장소와 시기에 O 를 공급하게 된다.
헤모글로빈과 pH
보어효과 : 헤모글로빈 기능에 미치는 pH의 영향
포화도 조절
위의 두 종류의 헤모글로빈이 동일한 O 분압에서 있다면 모체의 헤모글로빈에서 방출된 O 가 태아의 헤모글로빈과 결합한다.
헤모글로빈과 BPG
포유류의 적혈구의 산소 분압이 낮아지면 해당과정의 대사속도를 증가시켜 BPG를 더 많이 생성하도록 한다.
정의 : 어떠한 분자가 활성부위와는 다른 부위에 결합함으로써 일어나는 단백질 활성의 조절
알로스테릭 조절
감사합니다! :>
남미에 서식하는 낙타과 동물(라마, 알파카, 구아나코, 비큐나)

= 안데스 산맥의 고유종 = 해발고도 5000m 넘는 곳에 서식

= 대기중 산소 분압 85mmHg 미만, 허파 속 산소 분압 50mmHg

= 산소가 부족한 환경에서 생존해야함.

= 낙타과 동물의 헤모글로빈은 다른 포유류의 헤모글로빈보다 낮은 산소분압에서도 쉽게 포화됨.
미오글로빈
근육 세포가 가진 분자.
헤모글로빈 보다 친화도 높음.
BPG와 결합한 헤모글로빈이 그렇지 않은 헤모글로빈에 비해 더 많은 O 를 방출한다.
산소와 결합한 헤모글로빈의 비율
산소함량과 혈액 최대산소함량에 대한 백분율
산소 해리도
조직에 제공한 산소량
두 지점의 포화도 차
분압
혼합기체에서 각각의 기체가 가지는 압력
(partial pressure)
호흡계와 순환계의 상호작용
-질병에 의한 변형, 낫모양 적혈구 빈혈증
헤모글로빈의 조성
기체교환의 이유
정상적인 세포활동 유지
- 외호흡을 통해 O 공급 CO 방출
정의 : 열성 대립유전자에 의해 헤모글로빈의 글로빈 폴리펩타이드에 하나의 아미노산이 치환되어 생기는 사람의 유전병. 변형된 적혈구 세포로 인해 여러 증상을 야기하는 특징을 가진다.
2
- 내호흡을 통해 O 공급 CO 방출
2
기체교환의 원리
기체의 분압차에 의한 확산
글루탐산 -> 발린
β-글로빈이 변형됨.
소단위체가 모여 낫모양 적혈구를 이룸
섬유상의 결정체가 됨
산소 친화력 감소
기체는 확산에 의해 분압이 높은곳에서 낮은곳으로 이동한다
2
α 글로빈 사슬
β 글로빈 사슬
<폐순환>
산소: 폐포 → 모세혈관
이산화탄소: 모세혈관 → 폐포

<온몸순환>
산소: 모세혈관 → 조직세포
이산화탄소: 조직세포 → 모세혈관
2
2
2
2
2
2
2
2
헴B 구조
산소가 부족한 공간일 때
이산화탄소의 운반
고산 지대
평지
vs
대기중 산소분압
159mmHg
대기중 산소분압
85mmHg 미만
산소가 부족한 환경
다른 포유류의 헤모글로빈보다 쉽게
포화되어 낮은 산소분압에서도 생존가능
포화도 조절
단위: mmHg
포화도 조절법
미오글로빈 함량의 증대
헤모글로빈)O ,
CO
2
2
역할 1_ 기체 운반 2_ pH 변화 완충제
CO 도 분압차에 의한 확산!
2
단량체
하나의 헴만 산소와 결합
4분자체
4개의 헴이 산소와 결합
산소 결합력 미오글로빈 > 헤모글로빈
BUT 산소운반은 주로 헤모글로빈이 한다. WHY?
조직세포 모세혈관의 이산화탄소 확산 및 운송
CO 의 확산(혈장으로)
픽의 법칙
1
2
V=A×D×(P -P )/T
(단, A=조직의 단면적, T=조직의 두께)
알로스테릭 효과
산소와의 큰 결합력
70% : 적혈구에서 반응
외호흡
산소 저장의 역할
산소 운반의 역할
23% : 적혈구 내의 카바미노 헤모글로빈
7% : 혈장에 용해
탄산무수화 효소
(탄산무수화 효소)
(HbCO )
2
내호흡
당 대사과정의 산물
2
기체 상호간에 화학반응이 일어나지 않는다면 혼합기체의 압력은 각 성분기체 압력의 합
성분기체의 분압 = 전체압력 × 몰 분율
빠르다!! = 빠른 산성화 -> 해리도 증가
혈장에서의 반응
느리다!! = 느린 산성화
적혈구의 고민....
1. CO 도 내가 조직에서 폐까지 운반
해야 하는 것. 그러면 어떤 수단으로?How?
2
2
탄산(HCO )의 혈장으로의 이동!
3
-
"르샤틀리에의 원리"
"혈관의 과도한 산성화 방지"
2. 자신은 핵 조차 버리고 오직 기체만을
운반하는 3개월 시한부 인생!
But 혈관은 인간이 평생동안 쓰는 기관.
분자식 : C H O N S Fe
3032
4816
872
780
8
4
태아의 헤모글로빈
배아 : ζ 사슬과 ε 사슬을 합성.
ζ -> α , ε -> γ
태아 : α 사슬 2개, γ 사슬 2개
γ -> β
성인 : α 사슬 2개, β 사슬 2개
헤모글로빈F
헤모글로빈A
2
2
WHY?
헤모글로빈F는 헤모글로빈A보다 BPG와 결합을 약하게 하기 때문에 헤모글로빈F의 산소 친화력이 더 큼.
http://blog.naver.com/aghasoo/220141779589
낮은 pH에서 헤모글로빈의 산소친화도가 떨어지는 현상
http://lifelog.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=genetic2002&logNo=20010792311&parentCategoryNo=&categoryNo=&viewDate=&isShowPopularPosts=false&from=postList#
미오글로빈
Sigmoid 곡선.


http://blog.naver.com/aghasoo/220141779589
WHY?
활성
억제
협동
거머리가 분비하는 물질
혈액응고에 관련된 효소
ex)
헤모글로빈의 양성협동
ex)
히루딘에 의한 트롬빈의 억제반응
기체 교환
헤모글로빈
산소 포화도
이산화탄소 운반
조직
co
2
D = 폐의 확산능
L
ex)
피루브산 키나아제
10117 이강현
10107 김도연
10102 김현지
10103 박금린
2
2
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