Hvorfor kan en oxygendissociationskurve være sigmoidal?

Hvorfor kan en oxygendissociationskurve være sigmoidal?
Anonim

Fordi det er forbundet med kooperativ iltbindende.

NONCOOPERATIVE VS. SAMARBEJDENDE OXYGENBINDING

Ikke-kooperativ oxygenbinding er normalt forbundet med myoglobin. Det er en monomer. Den har en hyperbolske oxygenbindende kurve og har IKKE kooperativ oxygenbindende. Dette beskrives som:

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

hvor # "Y" # er den fraktionerede mætning (y-akse), # "P" _ (O_2) # er partialtrykket af ilt i # "Torr" # (x-akse) og # "K" _D # er dissociationskonstanten for bindingshændelser. # "K" _D # er mindre for højere bindingsaffiniteter.

Cooperative oxygen binding er i grunden en effekt, hvor oxygenbindingsaffinitet kan lave om afhængigt af hvor meget ilt er bundet, og dette beskrives via a S-formet bindende kurve.

HÆMOGLOBIN

Hæmoglobin, en # Alpha_2beta_2 # heterotetrameren, er det primært eksempel for sigmoidale oxygenbindende kurver. Dens bindende kurve er defineret som:

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

hvor # "Y" # er den fraktionerede mætning (y-akse), # "P" _ (O_2) # er partialtrykket af ilt i # "Torr" # (X-akse), # "P" _50 # er det partielle tryk af ilt, når # "K" _D = "P" _ (O_2) #, og # "K" _D # er dissociationskonstanten for bindingshændelser. #n <= 4 # for hæmoglobin og # "K" _D # er mindre for højere bindingsaffiniteter.

Og bindekurven ligner:

SAMARBEJDENDE OXYGENBINDING

I princippet betyder kooperativ iltbinding, at lav mængder oxygen, bindingsaffinitet er lav og fraktioneret mætning er også lav , samtidig med at høj mængder oxygen, bindingsaffinitet er høj og fraktioneret mætning er også høj .

Dette er fantastisk, fordi hæmoglobin kan binde oksygenbrønden, når der er meget rundt, og frigør det godt, når der ikke er meget ilt rundt. Dette gør det lettere for den at udføre sit job som en oxygentransportprotein.

Ikke-matematisk kan dette beskrives ved at bemærke at ilt er a homotypisk effektor / regulator, så en gang det binder sig til # "Fe" ("II") # center i heme og jernet bevæger sig ned #0.6# angstromer ind i himlens plan, andre i nærheden # "Fe" ("II") # bindingssteder efterligne konformationsændringen og dermed lette bindingen af mere ilt.