Waarom zou een zuurstofdissociatiecurve sigmoidaal kunnen zijn?

Waarom zou een zuurstofdissociatiecurve sigmoidaal kunnen zijn?
Anonim

Omdat het wordt geassocieerd met coöperatieve zuurstofbinding.

NONCOOPERATIVE VS. COOPERATIEVE ZUURSTOFBINDING

Niet-coöperatieve zuurstofbinding wordt gewoonlijk geassocieerd met myoglobine. Het is een monomeer. Het heeft een hyperbolisch zuurstofbindingcurve en heeft GEEN coöperatieve zuurstofbinding. Dit wordt beschreven als:

# "Y" _ (O_2) = ("P" _ (O_2)) / ("K" _D + "P" _ (O_2)) #

waar # "Y" # is de fractionele verzadiging (y-as), # "P" _ (O_2) # is de partiële zuurstofdruk in # "Torr" # (x-as), en # "K" _D # is de dissociatieconstante voor bindende gebeurtenissen. # "K" _D # is kleiner voor hogere bindingsaffiniteiten.

Coöperatieve zuurstofbinding is in feite een effect waar zuurstofbindingsaffiniteit kan verandering afhankelijk van hoeveel zuurstof gebonden is, en dit wordt beschreven via a sigmoïdale bindende curve.

HEMOGLOBINE

Hemoglobine, # Alpha_2beta_2 # heterotetrameer, is de eerste voorbeeld voor sigmoïdale zuurstofbindende krommen. De bindende curve is gedefinieerd als:

# "Y" _ (O_2) = ("P" _ (O_2) ^ n) / ("P" _50 ^ n + "P" _ (O_2) ^ n) #

waar # "Y" # is de fractionele verzadiging (y-as), # "P" _ (O_2) # is de partiële zuurstofdruk in # "Torr" # (X-as), # "P" _50 # is de partiële zuurstofdruk wanneer # "K" _D = "P" _ (O_2) #, en # "K" _D # is de dissociatieconstante voor bindende gebeurtenissen. #n <= 4 # voor hemoglobine, en # "K" _D # is kleiner voor hogere bindingsaffiniteiten.

En de bindingscurve ziet er als volgt uit:

COOPERATIEVE ZUURSTOFBINDING

Kort gezegd, coöperatieve zuurstofbinding betekent dat bij laag hoeveelheden zuurstof, bindingsaffiniteit is laag en gefractioneerde verzadiging is ook laag , terwijl op hetzelfde moment, op hoog hoeveelheden zuurstof, bindingsaffiniteit is hoog en gefractioneerde verzadiging is ook hoog .

Dit is geweldig omdat hemoglobine zuurstof goed kan binden als er veel in de buurt is, en het goed kan afgeven wanneer er niet veel zuurstof in de buurt is. Dit maakt het gemakkelijker om zijn taak als een zuurstoftransport eiwit.

Niet-wiskundig kan dit worden beschreven door te vermelden dat zuurstof een is homotypische effector / regulator, dus zodra het zich bindt aan de # "Fe" ("II") # midden in de heem en het ijzer naar beneden #0.6# angstroms in het vlak van de heem, andere in de buurt # "Fe" ("II") # bindingssites bootst de conformationele verandering na en daarom vergemakkelijk de binding van meer zuurstof.