Krew ma czerwoną barwę z powodu zawartego w niej żelaza. Ten pierwiastek jest pakowany do hemoglobiny – białka, które przenosi tlen z płuc do tkanek w całym organizmie. Istnieje wiele innych rodzajów hemoglobiny przenoszących ze sobą różne substancje. Można je znaleźć w pocie czy ślinie. Jednak kluczową rolę odgrywa stężenie hemoglobiny we krwi. Ma ono duże znaczenie pod kątem prawidłowego funkcjonowania człowieka. Przeczytaj, co to hemoglobina, poznaj jej budowę oraz dowiedz się, jak bardzo wpływa na Twoje zdrowie.
Co to jest hemoglobina?
Hemoglobina pełni w organizmie kluczową rolę – transportuje tlen. To barwnik zawierający żelazo znajdujący się w czerwonych krwinkach, które przemieszczając się po naczyniach, rozwożą tlen po całym ciele.
Dokładnie mówiąc jest to białko. Składa się głównie z czterech białkowych łańcuchów oraz niebiałkowych grup – grupy hemowej. W grupie hemowej znajduje się atom żelaza, który odpowiada za wiązanie i transport tlenu oraz nadaje krwi czerwony kolor.
Hemoglobina stanowi około czterech procent masy ciała człowieka. Jej poziom i skład podlega stałej kontroli. Zbyt niskie stężenie hemoglobiny może świadczyć o niedokrwistości, a podwyższone – zniekształconym składzie białka lub chorobach płuc i nerek.
W zdrowym organizmie hemoglobina jest bardzo ważnym elementem. Dzięki niej komórki i narządy otrzymują tlen niezbędny do prawidłowego funkcjonowania. Dlatego dbając o ogólne samopoczucie, warto zadbać także o właściwy poziom hemoglobiny i prawidłową budowę tego niezastąpionego białka.
Jak wygląda budowa hemoglobiny?
Hemoglobina jest dużym białkiem, które jest w stanie wiązać i transportować tlen w naszej krwi. Pod wieloma względami przypomina strukturę czerwonych krwinek, choć różni się pod kilkoma istotnymi względami. Przede wszystkim, hemoglobina składa się z czterech łańcuchów białkowych, zwanych podjednostkami, oraz czterech grup żelazowych. Podjednostki białkowe to dwa łańcuchy alfa i dwa beta. Grupy żelazowe, zwane hemem, stanowią miejsca wiązania tlenu.
Ta złożona budowa pozwala hemoglobinie wiązać więcej niż jedną cząsteczkę tlenu. Czerwona krwinka może przewozić tylko jedną, hemoglobina natomiast parę tlenu. Żelazo wchodzi w skład hemoglobiny w większej proporcji, co zwiększa jej zdolność wiązania tlenu. Poszczególne podjednostki ulegają modyfikacjom podczas dojrzewania krwinek, dzięki czemu hemoglobina może realizować różne funkcje. To m.in. umożliwia jej efektywne rozprowadzanie tlenu po całym organizmie.
Jakie są główne rodzaje hemoglobiny we krwi?
We krwi występuje kilka głównych typów białka hemoglobiny, które pełnią funkcję przenoszenia tlenu. Dwa z nich występują w dojrzałych czerwonych krwinkach i są najważniejsze. Są to:
- Hemoglobina alfa (HbA) – występuje we wczesnych stadiach życia płodowego i noworodków. U dorosłych stanowi około 3% ogólnej hemoglobiny.
- Hemoglobina beta (HbA2) – stanowi około 2-3% hemoglobiny u dorosłych. Pełni ważną funkcję regulacyjną.
Ponadto istnieją inne rzadsze typy hemoglobiny, jak np. hemoglobina fetalna (HbF). Występuje głównie u płodu i noworodków, a następnie zastępowana jest przez HbA i HbA2.
Poza tym jest jeszcze methemoglobina, czyli hemoglobina, w której żelazo jest w postaci ferrytowej (Fe3+), a nie ferrycznej (Fe2+). Wiąże się ona słabiej z tlenem, więc nie spełnia funkcji transportowej. Występuje naturalnie w małych ilościach w większości tkanek.
Pomimo różnic w budowie i właściwościach, wszystkie typy hemoglobiny służą do przenoszenia tlenu we krwi.
Gdzie i jak powstaje hemoglobina?
Powstawanie hemoglobiny
Hemoglobina jest produkowana przez dojrzewające czerwone krwinki, które powstają w szpiku kostnym.Produkcja czerwonych krwinek i hemoglobiny jest złożonym procesem. Obejmuje on kilka etapów:
- W szpiku kostnym powstają komórki macierzyste krwi, które dzielą się i różnicują w kierunku progienitorów erytrocytów.
- Progieniotory erytrocytów dzielą się i ulegają dalszej specjalizacji w kierunku niedojrzałych czerwonych krwinek.
- W niedojrzałych czerwonych krwinkach zaczyna być produkowana hemoglobina. Zawiera ona heme, czyli grupy żelaza, które mają powinowactwo do tlenu.
- Po kilku dniach czerwone krwinki zostają uwolnione do krwiobiegu razem z produkowaną hemoglobiną.
- Krwinki te poruszają się po organizmie przez około 120 dni, dostarczając tlen za pomocą hemoglobiny.
- Ostatecznie czerwone krwinki ulegają rozpadowi w szpiku kostnym lub śledzionie, a uwalniana hemoglobina jest rozkładana.
Produkcja nowych erytrocytów i hemoglobiny jest konieczna, by zastępować te, które się zużywają i ulegają rozpadowi. Dzięki temu zachowywany jest optymalny poziom tlenowania organizmu.
Jakie są funkcje hemoglobiny w organizmie?
Hemoglobina pełni kilka kluczowych funkcji w organizmie, które umożliwiają prawidłowe funkcjonowanie komórek i całego organizmu. Najważniejszą jest transport tlenu. Hemoglobina wiąże tlen w płucach i przenosi go przez krew do wszystkich komórek ciała. Dostarcza tlen niezbędny komórkom do produkcji energii i podtrzymania życia.
Drugą ważną funkcją jest transport dwutlenku węgla. Hemoglobina wiąże CO2 wytwarzany przez komórki i przenosi go z powrotem do płuc, gdzie jest wydychany. Pozwala to pozbyć się komórkom produktów odpadowych metabolizmu.
Hemoglobina odgrywa też pewną rolę regulacyjną. Dzięki nim organizm jest w stanie dostosować przepływ tlenu oraz poziom produkcji krwinek czerwonych.