Koja je funkcija hema u hemoglobinu?
Skupina hema bitna je komponenta proteina hemoglobina, koji je odgovoran za prijenos kisika u krvotoku. Struktura hemske skupine je porfirinski prsten s ionom željeza u središtu. Ion željeza vezan je za porfirinski prsten s četiri atoma dušika i dalje je koordiniran s petim ligandom, obično molekulom vode. Šesto koordinacijsko mjesto na ionu željeza dostupno je za vezanje na molekulu kisika.
Kada se molekula kisika veže na ion željeza u hemoglobinu, ion željeza mijenja svoje oksidacijsko stanje iz Fe(II) u Fe(III). Ova promjena u oksidacijskom stanju uzrokuje da hemska skupina postane bogatija elektronima, što dovodi do jačih interakcija između hemske skupine i proteinske strukture hemoglobina. Vezanje kisika na hemoglobin također izaziva konformacijske promjene u proteinu, koje olakšavaju kooperativno vezanje dodatnih molekula kisika na hemoglobin.
Kooperativno vezanje molekula kisika na hemoglobin bitno je za učinkovit transport kisika u krvotoku. Pri niskim parcijalnim tlakovima kisika koji se nalaze u plućima, hemoglobin se veže na molekule kisika i postaje zasićen kisikom. Kada hemoglobin dospije u tkiva gdje je parcijalni tlak kisika niži, molekule kisika se odvajaju od hemoglobina i otpuštaju u tkivo. Kooperativno vezanje molekula kisika na hemoglobin osigurava da se kisik učinkovito učitava u hemoglobin u plućima i ispušta u tkivima, gdje je potreban za stanično disanje.
