Оксигемоглобин

Оксигемоглобин (оксигенированный гемоглобин) — это соединение белка гемоглобина (Hb) с молекулярным кислородом. Он выполняет ключевую функцию в организме: переносит кислород (O₂) от органов дыхания к тканям. Именно оксигемоглобин придаёт артериальной крови её ярко-красный цвет.

Механизм связывания:

• Кислород связывается с гемоглобином через атом железа (Fe²⁺), входящий в состав гема — небелковой части молекулы.

Зависимость от парциального давления:

• Количество оксигемоглобина в крови напрямую зависит от парциального давления кислорода.
• В капиллярах лёгких, где давление O₂ высокое, гемоглобин почти полностью (до 95%) переходит в форму оксигемоглобина.
• В тканевых капиллярах парциальное давление O₂ резко падает из-за быстрой диффузии кислорода в клетки. Это приводит к распаду оксигемоглобина и высвобождению O₂. Образовавшийся гемоглобин без кислорода иногда называют «восстановленным».

Важное уточнение:

• Атом железа остаётся двухвалентным (Fe²⁺) как в оксигемоглобине, так и в «восстановленном» гемоглобине. Его устойчивость к окислению до трёхвалентного состояния (Fe³⁺, что характерно для метгемоглобина) объясняется особым электростатическим полем, создаваемым остатком аминокислоты гистидина (ион имидазолия, C₃N₂H₄) в активном центре. Это поле снижает способность железа отдавать электроны.

Экологическая адаптация:

• Существует закономерность: чем легче доступен кислород для животного, тем ниже сродство его гемоглобина к O₂. Иными словами, для насыщения гемоглобина кислородом у таких животных требуется более высокое парциальное давление.
• Пример: У наземных животных, живущих в среде с высоким содержанием кислорода, сродство гемоглобина к O₂ ниже, чем у водных животных, обитающих в условиях, где кислород часто является лимитирующим фактором.

См. также: Гемоглобины.