füsioloogia

2,3-difosoglütseraat

2, 3-difosoglütseraat (2, 3 DPG) on ühend, mis on saadud glükolüüsi vaheproduktist; see keskendub eriti erütrotsüütide tasemele, kuna punased verelibled - ilma mitokondriateta - kasutavad energia saamiseks anaeroobset laktaadi ainevahetust (glükoosi homolaktiline fermentatsioon).

Krooniline hüpoksia, st pikk hapnikupuudulikkus, põhjustab 2, 3-difosoglütseraadi sünteesi suurenemise punalibledes; see seisund on tüüpiline kõrge kõrguse peatumisele, kardiopulmonaalsele puudulikkusele ja aneemiale. Pole üllatav, et selle aine suurenemine punaste vereliblede sees vähendab selles sisalduva hemoglobiini afiinsust hapniku suhtes, mis annab seega kudedele kergemini hapniku. Praktikas, nagu on näidatud joonisel, liigub hemoglobiini dissotsiatsioonikõver paremale.

Hemoglobiin on tetrameerne valk, mis on moodustatud neljast allüksusest, kahest alfa ja kahest beetast, millest igaüks koosneb valguosast (globiinist) ja EME-st (hapnikuga seonduv proteesirühm). 2, 3-difosoglütseraat seostub beeta-ahelatega, tihendades neid ja vähendades hemoglobiini afiinsust hapniku suhtes.

2, 3 DPG seondumine hemoglobiiniga toimub siis, kui see on deoksüdeeritud kujul, samal ajal kui see lahustub kopsudes hemoglobiini seondumisest hapnikuga. Tegelikult, kui hemoglobiin jõuab kudedesse, on β-ahelad esimesed, kes loobuvad hapnikust ja see kaotus hõlmab monomeeride nihkumist keskelt. Kui sisemine hüdrofiilne õõnsus avaneb, siseneb ja seondub DPG tetrameeri moodustavate heteropolarühmade vahel negatiivselt laetud rühmade ning beetahelate lüsiini ja histidiini jääkide vahel, mis on positiivselt laetud. Nii stabiliseeritud struktuur võib vabastada ka kahe a-ahela hapniku. Kopsudes toimub aga vastupidine protsess; kõrge hapnikusurve korral on a ahelad esimesed, mis seovad seda ja DPG "pressitakse" ja eemaldatakse tetrameerist, võimaldades kergemini hapniku-ahela β sidet.

2, 3-bisfosfoglütseraat ei saa seostuda loote hemoglobiiniga, kuna sellel molekulil ei ole B-ahelaid, millega 2.3 DPG seostab. See selgitab suuremat afiinsust loote hemoglobiini hapniku suhtes võrreldes ema hemoglobiiniga, mis on omadus, mis võimaldab loote verel ema verest ekstraheerida hapnikku.