Разница между гемоцианином и гемоглобином

ключевое отличие между гемоцианином и гемоглобином является то, что гемоцианин представляет собой медьсодержащий внеклеточный респираторный пигмент, присутствующий в крови некоторых беспозвоночных, в то время как гемоглобин представляет собой железосодержащий внутриклеточный респираторный пигмент, присутствующий в крови позвоночных.

В аэробных организмах газообмен происходит через металлопротеины, присутствующие в крови. Следовательно, гемоцианин и гемоглобин являются двумя металлопротеинами, которые облегчают газообмен у беспозвоночных животных и позвоночных животных, соответственно. Гемоцианин - это медьсодержащий респираторный пигмент, который находится в гемолимфе беспозвоночных. Напротив, гемоглобин представляет собой железосодержащий дыхательный пигмент, который связан с эритроцитами позвоночных. Оксигенированная форма гемоцианина синего цвета. Но оксигенированная форма гемоглобина имеет ярко-красный цвет.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое гемоцианин 
3. Что такое гемоглобин
4. Сходство между гемоцианином и гемоглобином
5. Сравнение бок о бок - гемоцианин против гемоглобина в табличной форме
6. Резюме

Что такое гемоцианин?

Гемоцианин - это респираторный пигмент, присутствующий у некоторых беспозвоночных животных, особенно у моллюсков. Это медьсодержащий металлопротеин, который проявляет сродство к кислороду. Следовательно, он выполняет функцию, аналогичную гемоглобину у позвоночных. Но, в отличие от гемоглобина, гемоцианин не связан ни с одной клеткой. Вместо этого он подвешен непосредственно в гемолимфе и переносит кислород по всему организму. Поэтому они являются свободно плавающими белками в крови. Первоначально гемоцианин бесцветен. Как только это связано с кислородом, это становится синим в цвете.

Рисунок 01: Гемоцианин

Конструктивно гемоцианин состоит из множества субъединиц, содержащих имидазольные кольца из шести остатков гистидина. Каждая субъединица весит около 75 килодальтон (кДа). Поскольку существует множество субъединиц, гемоцианин представляет собой большую молекулу, которая имеет большую молекулярную массу по сравнению с гемоглобином. Кроме того, согласно исследованиям, было установлено, что гемоцианин является видоспецифичным. Членистоногие и моллюски имеют разные типы гемоцианинов.

Что такое гемоглобин?

Гемоглобин (Hgb) - это жизненно важная молекула металлопротеина, присутствующая в эритроцитах позвоночных, которая транспортирует кислород из легких в другие ткани организма и углекислый газ из тканей организма в легкие. Таким образом, он работает как дыхательный пигмент. Молекула гемоглобина состоит из четырех суббелковых молекул, в которых две цепи представляют собой цепи альфа-глобулина, а две другие - цепи бета-глобулина. В каждой цепи глобулина имеется железосодержащее порфириновое соединение, называемое гемовой группой. Внутри каждой гемовой группы есть встроенный атом железа. Эти железосодержащие белки гемоглобина отвечают за красный цвет крови. Конструктивно гемоглобин состоит из С, Н, N и О.

Рисунок 02: Гемоглобин

Гемоглобин является основной белковой молекулой, которая обеспечивает типичную форму эритроцита, то есть круглую форму с узким центром. Атомы железа и форма красных кровяных клеток имеют решающее значение для транспортировки кислорода через кровь. Если форма гемоглобина разрушена, он не может транспортировать кислород. Серповидноклеточный гемоглобин является одним из типов аномальной молекулы гемоглобина, которая вызывает анемию, называемую серповидноклеточной анемией.

В нормальном гемоглобине, в бета-цепях, 6^го Положение аминокислотной цепи состоит из глутаминовой кислоты. Однако в серповидноклеточных гемоглобинах 6^го положение занимает другая аминокислота под названием валин. Хотя это разница в одной аминокислоте, она ответственна за это опасное для жизни состояние анемии.

Как правило, гемоглобин проявляет более высокое сродство к кислороду, поскольку в молекуле гемоглобина находятся четыре сайта связывания кислорода. Как только молекула гемоглобина насыщается кислородом, кровь приобретает ярко-красный цвет, и это состояние называется кислородной кровью. Второе состояние гемоглобина известно как дезоксигемоглобин, которому не хватает кислорода. В этом состоянии кровь имеет темно-красный цвет.

Каковы сходства между гемоцианином и гемоглобином?

• Гемоцианин и гемоглобин являются белками.
• Оба типа молекул работают как дыхательные пигменты.
• Они несут кислород к тканям организма.
• Следовательно, они могут связываться с кислородом.

В чем разница между гемоцианином и гемоглобином?

Гемоцианин - это медьсодержащий белок, присутствующий в гемолимфе беспозвоночных, который транспортирует кислород в организме. С другой стороны, гемоглобин является железосодержащим белком в эритроцитах позвоночных, который переносит кислород и углекислый газ через кровь. Таким образом, это ключевое различие между гемоцианином и гемоглобином. Структурно гемоцианин состоит из множества белковых субъединиц, а гемоглобин состоит из двух альфа-цепей и двух бета-цепей..

Кроме того, гемоцианин является свободно плавающим белком, а гемоглобин связан с эритроцитами. Другое важное различие между гемоцианином и гемоглобином заключается в том, что центральным ионом гемоцианина является медь, а центральным ионом гемоглобина является железо. Самое главное, цвет гемоцианина синий, а цвет гемоглобина красный. Следовательно, это еще одно важное различие между гемоцианином и гемоглобином..

Резюме - Гемоцианин против гемоглобина

Гемоцианин и гемоглобин - два металлопротеина, которые транспортируют кислород через кровь. Следовательно, они являются дыхательными пигментами, которые работают в качестве переносчиков кислорода. Ключевое различие между гемоцианином и гемоглобином заключается в том, что гемоцианин является медьсодержащим внеклеточным белком, а гемоглобин является железосодержащим внутриклеточным белком. Кроме того, гемоцианины обнаруживаются у беспозвоночных животных, особенно у моллюсков и членистоногих, а гемоглобины - в крови позвоночных. Кроме того, оксигенированный гемоцианин имеет синий цвет, а оксигенированный гемоглобин - красный..

Ссылка:

1. Холде, Кенсал Э. ван и Карен И. Миллер. «Эволюция гемоцианинов и беспозвоночных». Журнал биологической химии, 11 мая 2001 г., доступно здесь.
2. «Гемоглобин». Википедия, Фонд Викимедиа, 19 декабря 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Hemocyanin2». Автор: Cuff ME, Miller KI, van Holde KE, Hendrickson WA (Public Domain), издательство Commons Wikimedia.

2. «Гемоглобин 1904 года» Колледжа OpenStax - анатомия и физиология, веб-сайт Connexions, 19 июня 2013 г. (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia