دزآزما

محقق : زهرا جوریز

تحقیق هموگلوبین در قالب فایل PDF

hemogolobin دانلود کنید

کار تحقیقی خانم نرگس فراهانی …

محل ساخته شدن در بدن : سنتز مولکول هموگلوبین در گلبولهای قرمز اولیه شروع می‌شود و تا زمانی که گلبول قرمز ، مغز استخوان را ترک می‌کند و وارد خون می‌شود، برای حدود یک روز به تشکیل مقادیر ناچیزی هموگلوبین ادامه می‌دهند. هر مولکول هم پس از تشکیل شدن با یک زنجیره پلی پپتیدی بسیار دراز موسوم به گلوبین که در ریبوزومها ساخته می‌شود، ترکیب شده و یکی از اجزا هموگلوبین موسوم به یک زنجیره هموگلوبین را تشکیل می‌دهد.
هر یک از این زنجیره‌ها دارای وزن مولکولی ۱۶۰۰۰ بوده و چهار عدد از آنها به نوبه خود بطور سست به یکدیگر متصل شده و مولکول کامل را می‌سازند. چون هر زنجیره یک گروه هم دارد، چهار اتم آهن در هر مولکول هموگلوبین وجود دارد که هر یک از آنها می‌تواند یک مولکول اکسیژن را حمل کند.

کلیاتی در مورد اهمیت بیولوزیک : تقریباً تمامی اکسیژنی که در خون انسان و حیوانات حمل می گردد،به هموگلوبین موجود در گلبول های قرمزخون متصل می باشد.هموگلوبین علاوه بر انتقال اکسیزن ، ناقل مقداری کربن دی اکسید و هیدروژن حاصل از اکسیداسیون مواد درچرخه کربس نیز می باشد .قسمت اعظم کربن دی اکسید حاصل ، از طریق پلاسما به شش ها انتقال می یابد و فقط 20% آن توسط هموگلوبین منتقل می شود .

کلیاتی در مورد اهمیت بیوشیمیایی:  همو گلوبین با زیر واحد ها و جایگاه های متعدد اتصال به اکسیژن ، برای انتقال اکسیژن مناسب می باشد .

روش های طبقه بندی و نام گذاری : اساس نوع زنجیره‌های پلی پپتیدی سه نوع هموگلوبین (Hb) در انسان قابل تشخیص می‌باشد که شامل:

۱- HbA12  که ۲% هموگلوبین افراد بالغ را تشکیل می‌دهد و گلوبین آن مرکب از دو زنجیره آلفا و دو زنجیره دلتا می‌باشد.
۲- HbF   که حدود ۱% هموگلوبین بالغین را تشکیل می‌دهد و در ساختمان گلوبین آن دو زنجیره آلفا و دو زنجیره گاما شرکت دارند، است HbF. در دوره جنین ، هموگلوبین غالب می‌باشد و پس از تولد بوسیله HbA1 جایگزین می‌گردد.

ساختمان شیمیایی : شناخته ترین ساده ترین پروتیین الیگومریک هموگلوبین است ، این پروتئین با وزن مولکولی   64500

دالتون وبامخففHb . از دو زیرواحد آلفا و دو زیرواحد بتا تشکیل شده است . زیرواحد های  الفا هر کدام دارای 141 اسید امینه و زیرواحد های بنا هر یک واجد 146 اسید امینه اند . این چهار رشته ، هر کدام به یک گروه پروستاتیک آهن دار ، موسوم به هم از طریق پیوند غیر کووالانسی متصل می باشند . هسته اصلی گروه هم را مولکول پورفیرین تشکیل می دهد . پورفیرینی که در هموگلوبین و میوگلوبین انسان یافت می شود ،از نوع پروتوپورفیرین می باشد که از دو مولکول اسید پروپیونیک ،دو گروه وینیل و چهار گروه متیل جانبی متصل به چهار حلقه پیرول تشکیل شده اند . اتم آهن در فرم فرو ، در وسط این صفحه مسطح قرار دارد . هر اتم آهن با چهار ظرفیت به چهار نیتروژن موجود در حلقه پروتوپورفیرین پیوند یافته است . اتم آهن می تواند به صورت فریک نیز باشد . لیکن فقط در حالت فرو است که با اکسیزن ترکیب می شود . فرو هموگلوبین با آهن دو ظرفیتی و فری هموگلوبین که همان مت هموگلوبین است ، دارای آهن سه ظرفیتی است.

مشخصات فیزیکی :  یک مولکول تقریباً کروی باقطری حدودnm5/5 می باشد.در هموگلوبین پیوندها غیر قطبی اند .

نقش بیوشیمیایی : هموگلوبین به علت داشتن آهن که در حالت احیا شده می‌باشد، می‌تواند با اکسیژن و دی‌اکسید کربن ترکیب شده و به ترتیب اکسی هموگلوبین (oxyhemoglobin) و کربو آمینو هموگلوبین (carbaminohemoglobin) تشکیل دهد. با توجه به بالابودن فشار اکسیژن در ریه‌ها ، اکسی هموگلوبین در ریه‌ها تشکیل شده و پس از رسیدن به بافتها ، اکسیژن جدا شده و دی‌اکسید کربن  به  CO2 آن متصل می‌گردد. به این ترتیب امکان حمل اکسیژن از ریه‌ها به بافتها و دی‌اکسیدکربن از بافتها به ریه‌ها امکان‌پذیر می‌گردد. از طرف دیگر سطح بسیار زیاد گویچه‌های قرمز نسبت به حجم آنها (به علت داشتن شکل مقعرالطرفین) سبب تسریع و تسهیل اشباع هموگلوبین با اکسیژن در ریه‌ها می‌شود. علاوه بر انتقال اکسیژن توسط هموگلوبین ، این مولکول عمل دیگری نیز انجام می‌دهد و آن عبارت از تثبیت فشار اکسیژن در بافتها است.

نقش بیولوژیک : در هنگام عبور خون شریانی از ریه ها و سپس قلب وبافت های محیطی ،هموگلوبین حدود 96% از اکسیژن اشباع می باشد . در خون وریدی که به قلب بر می گردد ، میزان اشباع هموگلوبین از اکسیژن به 64% می رسد . بنابر این ، هر 100 میلی لیتر خونی که از میان یک بافت عبور می نماید ، حدود یک سوم اکسیژن حمل شده ، معادل 5/6 میلی لیتر از گاز اکسیژن در فشار اتمسفر و دمای بدن را آزاد می سازد .

قسمت اعظم دی اکسید کربن  حاصل از اکسیداسیون مواد در چرخه ی کربس ،از طریق پلاسما به شش ها انتقال می یابد .

علل کمبود و افزایش و عوارض حاصله :دلائل زیادی وجود دارد که هموگلوبین  بیشتراز ده گرم در دسی لیتر  ، ۱۰۰ گرم درلیتر مشکلی ایجاد نمی کند. ولی هموگلوبین پائین تر از ده گرم می تواند همراه با نارسائی خفیف قلبی ریوی ، کاهش قوه کار ، کاهش تحمل فعالیت وتمرینات ورزشی باشد . کمبود هموگلوبین موجب کاهش وزن نوزاد ، زایمان زودرس ومرگ ومیر قبل از تولد است . و همین طور کاهش هموگلوبین خون نشانه ی تالاسمی می باشد .

روش های اندازه گیری : هموگلوبین در آزمایشگاه به دو روش اندازه گیری می شود :
۱- اندازه گیری هموگلوبین به روش دستی
۲- اندازه گیری هموگلوبین به روش دستگاهی (با دستگاه تمام الکترونیکی)

مقادیر طبیعی هموگلوبین خون در سنین مختلف در زیر مشخص شده است :زنان : 12 تا 16 گرم در صد/مردان : 14 تا 18 گرم در صد/نوجوانان : 12 تا 16 گرم در صد/بچه ها : 10 تا 14 گرم در صد/شیر خواران : 10 تا 15 گرم در صد /نوزادان : 16 تا 25 گرم در صد

منابع غذایی : از آنجا که یکی از اجزای سازنده هموگلوبین گروه هم است ، میتوان گفت مواد غذایی ای که حاوی آهن هستند ، می توان به عنوان منابع غذایی هموگلوبین ذکر کرد . مواد  غذایی آهن دار  مثل گوشت قرمز- مرغ- ماهی – تخم مرغ– سبزیجات مثل جعفری و اسفناج و حبوبات مثل عدس و لوبیا استفاده کنند.لازم به تذکر است که  جذب آهن  با  مصرف  ویتامین C  در بدن افزایش پیدا می کند

محقق : صبا منوجهر آبادی (علوم آزمایشگاهی بهمن 86)

ساختمان شیمیایی

هموگلوبین ناقل تنفسی درگلبولهای قرمز مهره داران و در برخی از بی مهرگان یافت می شود. مولکول دارای 4 قسمت است. هر واحد دارایTteme 2 قسمت است. یک زنجیره پلی پیتید به نام گلوبین و یک گروه پروستیتیک به نام هم که یک رنگدانه حاوی آهن است که با اکسیژن ترکیب شده و به مولکول قدرت انتقال اکسیژن می دهد. در هموگلوبین افرادبالغ قسمت پروتئینی از 2 نوع زنجیره پلی پیتیدی ساخته شده است. زنجیره   دارای 41 اسیدآمینه که ژن آن روی کروموزوم 16 و زنجیره  دارای 146 اسید آمینه که ژن آن روی کروموزوم 11 قرار دارد. گلوبین مرکب از 4 زنجیره پلی پیتیدی یعنی 2 زنجیره  و دو زنجیره  ساخته شده است.

روش های طبقه بندی هموگلوبین

بر اساس نوع زنجیره های پلی پیتدی 3 نوع Hb در انسان قابل تشخیص است که شامل:

الف) HbA₁₂: که 2% هموگلوبین افراد بالغ را تشکیل می دهد و گلوبین ان مرکب از 2 زنجیره آلفا و 2 زنجیره دلتا می باشد

ب) HbF: که حود 1% هموگلوبین بالغین را تشکیل می دهد و در ساختمان گلوبین آن دو زنجیره آلفا و دو زنجیره گاما شرکت دارد.

ج) HbA₁ : HbF در دوره جنین هموگلوبین غالب می باشد. اما بعد از تولد به وسیله HbA₁ جایگزین می گردد. حدود 98% هموگلوبین طبیعی در بالغین عمدتاً هموگلوبین از هموگلوبین جریان خون را تشکیل می دهد و از زنجیره 4 تایی حاوی 2 زنجیره  و 2 زنجیره  ساخته می شود.

نقش بیوشیمایی هموگلوبین

هموگلوبین بهعلت داشتن آهن که در حالت احیا شده می باشد، می تاند بااکسیژن و دی اکسید کربن ترکیب شده و به ترتیب اکسی هموگلوبین و کربوامینو هموگلوبین راتشکیل دهد. باتوجه به بالا بودن فشار اکسیژن در ریه ها اکسی هموگلوبین در ریه ها تشکیل شده و پس از رسیدن به بافتها، اکسیژن جدا شده  Co₂ به آن متصل می گردد. به این ترتیب امکان حمل اکسیژن از ریه به بافتها و Co₂ از بافتها به ریه امکان پذیر می گردد. از طرف دیگر سطح بسیار زیادگویچه های قرمز نسبت به حجم آنها سبب تسریع و تسهیل اشباع هموگلوبین با اکسیژن در ریه ها می شود. علاوه بر انتقال اکسیژن توسط هموگلوبین این مولکول عمل دیگری نیز انجام می دهد و ان عبارت است از تثبیت فشار اکسیژن دربافتها.

سنتز مولکول هموگلوبین

سنتز مولکول هموگلوبین در گلبولهای قرمز اولیه شروع می شود و تا زمانی که گلبول قرمز، مغز استخوان را ترک می کندو وارد خون می شود. هر مولکول هم پس از تشکیل شدن با یک زنجیره پلی پیتیدی بسیار دراز موسوم به گلوبین که در ریبوزومها ساخته می شود ترکیب شده و یک از اجزای هموگلوبین موسوم به یک زنجیره هموگلوبین را تشکیل می دهد. هر یک از این زنجیره ها دارای وزن مولکولی 16000 بوده و چهار عدد از آنها به نوبه خود به طور ست به یکدیگر متصل شده و مولکول کامل را می سازد. چون هر زنجیره یک گروه هم دارد، چهار اتم آهن در هر مولکول هموگلوبین وجود دارد که هر یک از آنها می تواند یک مولکول اکسیژن را حمل کند.

نحوه ی رفع متابولیت ها

هموگلوبین ازاد شه از گویچه ها هنگام پاره شدن آنها بلافاصله توسط ماکروفاژها در قسمت متعددی از بدن به ویژه در کبد، طحال، مغز استخوان فاگوسیته می شود. درچند ساعت تا چند روز بعد ماکروفاژ مجدداً آهن را از هموگلوبین به داخل خون آزاد می کنند. قسمت پورفیرین هموگلوبین توسط ما پی از طی یکسری مراحل به پیگمان بیلی روبین تبدیل می شود که به داخل خون آزاد، بعداً توسط کبد به داخل صفرا ترشح می گردد. بیلی روبین بخشی ازهموگلوبین خون است.

%85-80 تمام سنگهای صفرا توسط لایه های مومی شکل کلسترول پوشیده شده است. بسا آلبومین به بیلی روبین متصل شده و به عنوان یک پروتئین حامل عمل نموده و آن را از طریق خون به کبد حمل می کند وتوسط سرخرگ هپاتیت وارد کبد می شود. خون از سیفوزوئید کبدعبور کرده و برای انجام این عمل از طول سطح لایه های هپاتوسیت می گذرد. آلبومین که بیلی روبین را حمل می کند به پذیرنده های خاصی در سطح هپتاتوسیت ها متصل شده و به داخل سلول برده می شود.

اندازه گیری هموگلوبین

اندازه گیری غلظت هموگلوبین را هموگلوبینومتری می نامند. روش سیانومت هموگلوبین از طرف کمیته بین المللی استاندارد هماتولوژی به عنوان بهترین روش انتخاب و توصیه می شود. در این روش انواع مختلف هموگلوبین پس از تبدیل به سیانومت هموگلوبین به طریقه اسپکتفتومتری اندازه گیری می شود. در پیشرفته ترین آزمایشگاههای جهان روش اندازه گیری هموگلوبین به روش سیانومت  هموگلوبین انجام می شود که به این وسیله حتی دستگاه های اتوماتیک نیز کالیبره و کنترل می شوند.

بیماریهای ناشی از اختلال هموگلوبین

1- هموگلوبین M (مت هموگلوبین): بیماری است که با پیدایش یک نوع هموگلوبین غیر طبیعی در خون همراه است که در آن آهن حلقه هم درحالت فریک (³⁺Fe) باقی مانده است.

2- هموگلوبین با میل ترکیبی زیاد برای اکسیژن: این گونه هموگلوبین ها کم تر از هموگلوبین های طبیعی در بافتهای محیطی اکسیژن آزاد می کنندو کمبود اکسیژن در بافتهای محیطی نیز به طور جبرانی و به منظور تأمین نیاز به اکسیژن منجر به افزایش تعداد گویچه های سرخ می گردد.

3- هموگلوبین داسی شکل: باعث بیماری تالاسمی می شود.

4- آنمی

منابع : کتاب بیوشیمی هارپر ـ بیوشیمی عمومی ملک نیا، سایت www.magiran.com