الهيموجلوبين

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 14 صور
الموسوعة الحرة

الهيموجلوبين
(المتغاير المتغاير, ( α β ) 2 )
بنية الهيموجلوبين البشري. تظهر وحدات ألفا وبيتا غلوبين باللونين الأحمر والأزرق على التوالي، ومجموعات الهيم المحتوية على الحديد باللون الأخضر. من قاعدة بيانات البروتينات : 1GZX ​Proteopedia الهيموجلوبين
نوع البروتينالبروتين المعدني ، الكروموبروتين ، الجلوبيولين
وظيفةنقل الأكسجين
العوامل المساعدةالهيم (4)
اسم الوحدة الفرعية جين الموضع الكروموسومي
هيموجلوبين ألفا 1 HBA1 الفصل 16 ص13.3
هيموجلوبين ألفا 2 HBA2 الفصل 16 ص13.3
هيموجلوبين بيتا إتش بي بي الفصل 11 ص15.5

الهيموجلوبين ( الهيموجلوبين ، [أ] Hb أو Hgb ) هو بروتين يحتوي على الحديد الذي يسهل نقل الأكسجين في خلايا الدم الحمراء . تحتوي جميع الفقاريات تقريبًا على الهيموجلوبين، [3] باستثناء عائلة الأسماك Channichthyidae . [4] يحمل الهيموجلوبين في الدم الأكسجين من أعضاء الجهاز التنفسي ( الرئتين أو الخياشيم ) إلى الأنسجة الأخرى في الجسم، حيث يطلق الأكسجين لتمكين التنفس الهوائي الذي يغذي عملية التمثيل الغذائي للحيوان . يحتوي الإنسان السليم على 12  إلى 20  جرامًا من الهيموجلوبين في كل 100 مل من  الدم. الهيموجلوبين هو بروتين معدني وكروموبروتين وجلوبيولين .

في الثدييات ، يشكل الهيموجلوبين حوالي 96% من الوزن الجاف لخلايا الدم الحمراء (باستثناء الماء)، وحوالي 35% من الوزن الإجمالي (بما في ذلك الماء). [5] يمتلك الهيموجلوبين قدرة على ربط الأكسجين تبلغ 1.34  مل من O 2 لكل جرام، [6] مما يزيد من سعة الأكسجين الكلية في الدم سبعين ضعفًا مقارنة بالأكسجين المذاب في بلازما الدم وحدها. [7] يمكن لجزيء الهيموجلوبين الثديي ربط ونقل ما يصل إلى أربعة جزيئات أكسجين. [8]

ينقل الهيموجلوبين أيضًا غازات أخرى. فهو يحمل بعض ثاني أكسيد الكربون التنفسي في الجسم (حوالي 20-25٪ من الإجمالي) [9] على شكل كاربامينوهيموجلوبين ، حيث يرتبط ثاني أكسيد الكربون ببروتين الهيم . يحمل الجزيء أيضًا جزيء أكسيد النيتريك التنظيمي المهم المرتبط بمجموعة ثيول في بروتين الغلوبين، ويطلقه في نفس وقت الأكسجين. [10]

يوجد الهيموجلوبين أيضًا في خلايا أخرى، بما في ذلك في الخلايا العصبية الدوبامينية A9 في المادة السوداء ، والبلعميات ، والخلايا السنخية ، والرئتين، وظهارة الصبغة الشبكية، وخلايا الكبد، والخلايا المسنجية في الكلى، وخلايا بطانة الرحم، وخلايا عنق الرحم، والخلايا الظهارية المهبلية. [11] في هذه الأنسجة، يمتص الهيموجلوبين الأكسجين غير الضروري كمضاد للأكسدة ، وينظم عملية التمثيل الغذائي للحديد . [12] يمكن أن يرتبط الجلوكوز الزائد في الدم بالهيموجلوبين ويرفع مستوى الهيموجلوبين A1c. [13]

كما يوجد الهيموجلوبين والجزيئات الشبيهة بالهيموجلوبين في العديد من اللافقاريات والفطريات والنباتات. [14] في هذه الكائنات الحية، قد يحمل الهيموجلوبين الأكسجين، أو قد ينقل وينظم جزيئات وأيونات صغيرة أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتريك وكبريتيد الهيدروجين والكبريتيد. يعمل نوع يسمى الليهيموجلوبين على إزالة الأكسجين من الأنظمة اللاهوائية مثل عقيدات تثبيت النيتروجين في النباتات البقولية ، مما يمنع التسمم بالأكسجين.

الحالة الطبية التي تسمى الهيموجلوبين في الدم ، وهي أحد أشكال فقر الدم ، تحدث بسبب انحلال الدم داخل الأوعية الدموية ، حيث يتسرب الهيموجلوبين من خلايا الدم الحمراء إلى بلازما الدم .

تاريخ البحث

حصل ماكس بيروتز على جائزة نوبل في الكيمياء لعمله في تحديد البنية الجزيئية للهيموجلوبين والميوجلوبين [ 15]

في عام 1825، اكتشف يوهان فريدريش إنجلهارت أن نسبة الحديد إلى البروتين متطابقة في الهيموجلوبين في العديد من الأنواع. [16] [17] من الكتلة الذرية المعروفة للحديد، حسب الكتلة الجزيئية للهيموجلوبين إلى n × 16000 ( n = عدد ذرات الحديد لكل جزيء هيموجلوبين، والمعروف الآن أنه 4)، وهو أول تحديد للكتلة الجزيئية للبروتين. أثار هذا "الاستنتاج المتسرع" السخرية من الزملاء الذين لم يتمكنوا من تصديق أن أي جزيء يمكن أن يكون بهذا الحجم. ومع ذلك، أكد جيلبرت سميثسون أداير نتائج إنجلهارت في عام 1925 عن طريق قياس الضغط الاسموزي لمحاليل الهيموجلوبين. [18]

على الرغم من أن الدم كان معروفًا بأنه يحمل الأكسجين منذ عام 1794 على الأقل، [19] [20] فقد وصف هونيفيلد خاصية حمل الأكسجين للهيموجلوبين في عام 1840. [21] في عام 1851، نشر عالم وظائف الأعضاء الألماني أوتو فونكي سلسلة من المقالات التي وصف فيها نمو بلورات الهيموجلوبين عن طريق تخفيف خلايا الدم الحمراء على التوالي بمذيب مثل الماء النقي أو الكحول أو الأثير، يليه تبخر بطيء للمذيب من محلول البروتين الناتج. [22] [23] وصف فيليكس هوب سيلر الأكسجين العكسي للهيموجلوبين بعد بضع سنوات . [24]

مع تطور علم البلورات بالأشعة السينية ، أصبح من الممكن تسلسل هياكل البروتين. [25] في عام 1959، حدد ماكس بيروتز البنية الجزيئية للهيموجلوبين. [26] [27] لهذا العمل، تقاسم جائزة نوبل في الكيمياء عام 1962 مع جون كيندرو ، الذي تسلسل البروتين الكروي الميوغلوبين . [25] [28]

تم توضيح دور الهيموجلوبين في الدم من قبل عالم وظائف الأعضاء الفرنسي كلود برنارد .

يشتق اسم الهيموجلوبين (أو الهيموجلوبين ) من كلمتي الهيم (أو الهيم ) والجلوبين ، مما يعكس حقيقة مفادها أن كل وحدة فرعية من الهيموجلوبين عبارة عن بروتين كروي مع مجموعة هيم مدمجة . تحتوي كل مجموعة هيم على ذرة حديد واحدة، يمكنها ربط جزيء أكسجين واحد من خلال قوى ثنائية القطب المستحثة بواسطة الأيونات. يحتوي النوع الأكثر شيوعًا من الهيموجلوبين في الثدييات على أربع وحدات فرعية من هذا القبيل. [29]

علم الوراثة

يتكون الهيموجلوبين من وحدات بروتينية فرعية ( جزيئات غلوبين )، وهي عبارة عن بولي ببتيدات ، وهي سلاسل مطوية طويلة من الأحماض الأمينية المحددة التي تحدد الخصائص الكيميائية للبروتين ووظيفته. يتم ترجمة تسلسل الأحماض الأمينية لأي بولي ببتيد من جزء من الحمض النووي، الجين المقابل .

يوجد أكثر من جين واحد للهيموجلوبين. في البشر، يتم ترميز الهيموجلوبين أ (الشكل الرئيسي للهيموجلوبين لدى البالغين) بواسطة الجينات HBA1 و HBA2 و HBB . [30] يتم ترميز وحدات ألفا 1 وألفا 2 الفرعية على التوالي بواسطة الجينات HBA1 و HBA2 على الكروموسوم 16، بينما يتم ترميز وحدة بيتا الفرعية بواسطة الجين HBB على الكروموسوم 11. تختلف تسلسلات الأحماض الأمينية لوحدات الغلوبين الفرعية عادةً بين الأنواع، مع تزايد الاختلاف مع المسافة التطورية. على سبيل المثال، تكون تسلسلات الهيموجلوبين الأكثر شيوعًا لدى البشر والبونوبو والشمبانزي متطابقة تمامًا، مع نفس سلاسل بروتين الغلوبين ألفا وبيتا تمامًا. [31] [32] [33] يختلف الهيموجلوبين البشري والغوريلا في حمض أميني واحد في كل من سلاسل ألفا وبيتا، وتنمو هذه الاختلافات بشكل أكبر بين الأنواع الأقل ارتباطًا. [ بحاجة لمصدر ]

يمكن أن تؤدي الطفرات في جينات الهيموجلوبين إلى ظهور متغيرات من الهيموجلوبين داخل نوع واحد، على الرغم من أن تسلسلًا واحدًا يكون عادةً "الأكثر شيوعًا" في كل نوع. [34] [35] لا تسبب العديد من هذه الطفرات أي مرض، لكن بعضها يسبب مجموعة من الأمراض الوراثية تسمى اعتلالات الهيموجلوبين . أشهر اعتلالات الهيموجلوبين هو مرض فقر الدم المنجلي ، والذي كان أول مرض بشري تم فهم آليته على المستوى الجزيئي. تتضمن مجموعة منفصلة في الغالب من الأمراض تسمى الثلاسيميا نقص إنتاج الهيموجلوبين الطبيعي وأحيانًا غير الطبيعي، من خلال مشاكل وطفرات في تنظيم جين الغلوبين . كل هذه الأمراض تسبب فقر الدم . [36]

محاذاة بروتينات الهيموجلوبين البشري، وحدات ألفا وبيتا ودلتا على التوالي. تم إنشاء المحاذاة باستخدام أداة المحاذاة UniProt المتوفرة عبر الإنترنت.

قد تكون الاختلافات في تسلسل الهيموجلوبين، كما هو الحال مع البروتينات الأخرى، تكيفية. على سبيل المثال، وجد أن الهيموجلوبين يتكيف بطرق مختلفة مع الهواء الرقيق على ارتفاعات عالية، حيث يقلل الضغط الجزئي المنخفض للأكسجين من ارتباطه بالهيموجلوبين مقارنة بالضغوط الأعلى عند مستوى سطح البحر. وجدت دراسات حديثة على فئران الغزلان طفرات في أربعة جينات يمكن أن تفسر الاختلافات بين السكان على ارتفاعات عالية ومنخفضة. وقد وجد أن جينات السلالات "متطابقة تقريبًا - باستثناء تلك التي تحكم قدرة الهيموجلوبين على حمل الأكسجين... يتيح الاختلاف الجيني لفئران المرتفعات استخدام الأكسجين بكفاءة أكبر". [37] يتميز هيموجلوبين الماموث بطفرات سمحت بتوصيل الأكسجين في درجات حرارة منخفضة، وبالتالي تمكين الماموث من الهجرة إلى خطوط عرض أعلى خلال العصر البليستوسيني . [38] تم العثور على هذا أيضًا في الطيور الطنانة التي تسكن جبال الأنديز. تستهلك الطيور الطنانة بالفعل قدرًا كبيرًا من الطاقة وبالتالي لديها متطلبات عالية من الأكسجين ومع ذلك فقد وجد أن الطيور الطنانة الأنديزية تزدهر في المرتفعات العالية. تسببت الطفرات غير المترادفة في جين الهيموجلوبين لدى العديد من الأنواع التي تعيش في المرتفعات العالية ( Oreotrochilus وA. castelnaudii وC. violifer وP. gigas و A. viridicuada ) في أن يكون للبروتين قدر أقل من التقارب مع سداسي فوسفات الإينوزيتول (IHP)، وهو جزيء موجود في الطيور وله دور مماثل لـ 2,3-BPG في البشر؛ وهذا يؤدي إلى القدرة على ربط الأكسجين في ضغوط جزئية أقل. [39]

كما تعمل الرئتان الدورانيتان الفريدتان للطيور على تعزيز الاستخدام الفعّال للأكسجين عند الضغوط الجزئية المنخفضة لغاز O 2. ويعزز هذان التكيفان بعضهما البعض ويفسران الأداء الرائع للطيور على ارتفاعات عالية. [ بحاجة لمصدر ]

يمتد تكيف الهيموجلوبين إلى البشر أيضًا. هناك معدل بقاء أعلى للذرية بين النساء التبتيات ذوات النمط الجيني المرتفع للتشبع بالأكسجين والمقيمات على ارتفاع 4000 متر. [40] يبدو أن الانتقاء الطبيعي هو القوة الرئيسية التي تعمل على هذا الجين لأن معدل وفيات النسل أقل بشكل ملحوظ بين النساء ذوات التقارب الأعلى بين الهيموجلوبين والأكسجين مقارنة بمعدل وفيات النسل من النساء ذوات التقارب المنخفض بين الهيموجلوبين والأكسجين. في حين أن النمط الجيني الدقيق والآلية التي يحدث بها هذا ليسا واضحين بعد، فإن الانتقاء يعمل على قدرة هؤلاء النساء على ربط الأكسجين في ضغوط جزئية منخفضة، مما يسمح لهن بشكل عام بدعم العمليات الأيضية الحاسمة بشكل أفضل. [ بحاجة لمصدر ]

توليف

يتم تصنيع الهيموجلوبين (Hb) في سلسلة معقدة من الخطوات. يتم تصنيع جزء الهيم في سلسلة من الخطوات في الميتوكوندريا والسيتوزول في خلايا الدم الحمراء غير الناضجة، بينما يتم تصنيع أجزاء بروتين الغلوبين بواسطة الريبوسومات في السيتوزول. [41] يستمر إنتاج الهيموجلوبين في الخلية طوال تطورها المبكر من الكريات الحمر الأولية إلى الشبكية في نخاع العظم . في هذه المرحلة، تُفقد النواة في خلايا الدم الحمراء الثديية، ولكن ليس في الطيور والعديد من الأنواع الأخرى. حتى بعد فقدان النواة في الثدييات، يسمح الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي المتبقي بمزيد من تصنيع الهيموجلوبين حتى تفقد الشبكية الحمض النووي الريبوزي الخاص بها بعد دخول الأوعية الدموية (هذا الحمض النووي الريبوزي لتصنيع الهيموجلوبين في الواقع يعطي الشبكية مظهرها الشبكي واسمها). [42]

بنية الهيم

مجموعة الهيم ب

يتمتع الهيموجلوبين ببنية رباعية مميزة للعديد من البروتينات الكروية متعددة الوحدات الفرعية. [43] تشكل معظم الأحماض الأمينية في الهيموجلوبين حلزونات ألفا ، وترتبط هذه الحلزونات بأجزاء قصيرة غير حلزونية. تعمل الروابط الهيدروجينية على تثبيت الأقسام الحلزونية داخل هذا البروتين، مما يتسبب في حدوث انجذابات داخل الجزيء، مما يتسبب بعد ذلك في طي كل سلسلة بولي ببتيد إلى شكل معين. [44] يأتي الهيكل الرباعي للهيموجلوبين من وحداته الفرعية الأربع في ترتيب رباعي السطوح تقريبًا. [43]

في معظم الفقاريات، يتكون جزيء الهيموجلوبين من أربع وحدات بروتينية كروية . تتكون كل وحدة من سلسلة بروتينية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بمجموعة هيم اصطناعية غير بروتينية . يتم ترتيب كل سلسلة بروتينية في مجموعة من أجزاء هيكلية حلزونية ألفا متصلة ببعضها البعض في ترتيب طيات الغلوبين . يُطلق على هذا الاسم لأن هذا الترتيب هو نفس نمط الطي المستخدم في بروتينات الهيم / الغلوبين الأخرى مثل الميوغلوبين . [45] [46] يحتوي نمط الطي هذا على جيب يربط مجموعة الهيم بقوة. [ بحاجة لمصدر ]

تتكون مجموعة الهيم من أيون الحديد (Fe) الموجود في حلقة غير متجانسة ، تُعرف باسم البورفيرين . تتكون حلقة البورفيرين هذه من أربع جزيئات بيرول مرتبطة دوريًا معًا (بواسطة جسور الميثين ) مع وجود أيون الحديد المرتبط في المركز. [47] ينسق أيون الحديد، وهو موقع ربط الأكسجين، مع ذرات النيتروجين الأربع في وسط الحلقة، والتي تقع جميعها في مستوى واحد. يرتبط الهيم بقوة (تساهميًا) بالبروتين الكروي عبر ذرات النيتروجين في حلقة إيميدازول من بقايا الهيستيدين F8 (المعروفة أيضًا باسم الهيستيدين القريب) أسفل حلقة البورفيرين. يمكن لموضع سادس أن يرتبط بالأكسجين بشكل عكسي من خلال رابطة تساهمية إحداثية ، [48] لإكمال المجموعة الثماني السطوح المكونة من ستة ربيطات. هذا الارتباط العكسي بالأكسجين هو سبب فائدة الهيموجلوبين في نقل الأكسجين في جميع أنحاء الجسم. [49] يرتبط الأكسجين في هندسة "منحنية من طرف إلى آخر" حيث يرتبط ذرة أكسجين واحدة بالحديد وتبرز الأخرى بزاوية. عندما لا يرتبط الأكسجين، يملأ جزيء ماء ضعيف الارتباط الموقع، مكونًا ثماني السطوح مشوهًا .

على الرغم من أن ثاني أكسيد الكربون يحمله الهيموجلوبين، إلا أنه لا يتنافس مع الأكسجين على مواقع ربط الحديد ولكنه يرتبط بالمجموعات الأمينية في السلاسل البروتينية المرتبطة بمجموعات الهيم.

قد يكون أيون الحديد إما في حالة Fe 2+ الحديدية أو في حالة Fe 3+ الحديدية ، ولكن فيريهيموغلوبين ( ميثيموغلوبين ) (Fe 3+ ) لا يمكنه ربط الأكسجين. [50] أثناء الارتباط، يتأكسد الأكسجين مؤقتًا وبشكل عكسي (Fe 2+ ) إلى (Fe 3+ ) بينما يتحول الأكسجين مؤقتًا إلى أيون فوق أكسيد ، وبالتالي يجب أن يوجد الحديد في حالة الأكسدة +2 لربط الأكسجين. إذا تم بروتون أيون فوق أكسيد مرتبط بـ Fe 3+ ، فسيظل حديد الهيموغلوبين مؤكسدًا وغير قادر على ربط الأكسجين. في مثل هذه الحالات، سيكون إنزيم اختزال الميثيموغلوبين قادرًا في النهاية على إعادة تنشيط الميثيموغلوبين عن طريق اختزال مركز الحديد.

في البشر البالغين، النوع الأكثر شيوعًا للهيموجلوبين هو رباعي (يحتوي على أربع بروتينات فرعية) يسمى الهيموجلوبين أ ، ويتكون من وحدتين فرعيتين α و β غير مرتبطتين تساهميًا، كل منهما مكونة من 141 و 146 بقايا حمض أميني، على التوالي. يُشار إلى ذلك باسم α 2 β 2. الوحدات الفرعية متشابهة هيكليًا ونفس الحجم تقريبًا. يبلغ الوزن الجزيئي لكل وحدة فرعية حوالي 16000  دالتون ، [51] بوزن جزيئي إجمالي للرباعي يبلغ حوالي 64000 دالتون (64458 جم / مول). [52] وبالتالي، فإن 1 جم / ديسيلتر = 0.1551 مليمول / لتر. الهيموجلوبين أ هو أكثر جزيئات الهيموجلوبين دراسة مكثفة. [ بحاجة لمصدر ]

في الأطفال الرضع، يتكون جزيء الهيموجلوبين الجنيني من سلسلتين ألفا وسلسلتين غاما. يتم استبدال سلسلتي غاما تدريجيًا بسلاسل بيتا مع نمو الرضيع. [53]

ترتبط سلاسل البوليببتيد الأربعة مع بعضها البعض عن طريق الجسور الملحية ، والروابط الهيدروجينية ، والتأثير الكاره للماء .

تشبع الأكسجين

بشكل عام، يمكن أن يكون الهيموجلوبين مشبعًا بجزيئات الأكسجين (أوكسي هيموجلوبين)، أو غير مشبع بجزيئات الأكسجين (ديوكسي هيموجلوبين). [54]

الأوكسي هيموجلوبين

يتكون الأوكسي هيموجلوبين أثناء التنفس الفسيولوجي عندما يرتبط الأكسجين بمكون الهيم في بروتين الهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء. تحدث هذه العملية في الشعيرات الدموية الرئوية المجاورة للحويصلات الهوائية في الرئتين. ثم ينتقل الأكسجين عبر مجرى الدم ليتم إسقاطه في الخلايا حيث يتم استخدامه كمستقبل نهائي للإلكترون في إنتاج ATP من خلال عملية الفسفرة التأكسدية . ومع ذلك، فإنه لا يساعد في مواجهة انخفاض درجة حموضة الدم. قد يعكس التهوية أو التنفس هذه الحالة عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون ، مما يتسبب في تحول في درجة الحموضة. [55]

يوجد الهيموجلوبين في شكلين، شكل مشدود (متوتر) (T) وشكل مسترخٍ (R). عوامل مختلفة مثل انخفاض الرقم الهيدروجيني، وارتفاع ثاني أكسيد الكربون ، وارتفاع 2,3 BPG على مستوى الأنسجة تفضل الشكل المشدود، والذي له تقارب منخفض للأكسجين ويطلق الأكسجين في الأنسجة. وعلى العكس من ذلك، فإن ارتفاع الرقم الهيدروجيني، وانخفاض ثاني أكسيد الكربون ، أو انخفاض 2,3 BPG يفضل الشكل المسترخي، والذي يمكنه ربط الأكسجين بشكل أفضل. [56] يؤثر الضغط الجزئي للنظام أيضًا على تقارب O 2 حيث، عند الضغوط الجزئية العالية للأكسجين (مثل تلك الموجودة في الحويصلات الهوائية)، تكون الحالة المسترخية (التقارب العالي، R) مفضلة. وعلى العكس من ذلك، عند الضغوط الجزئية المنخفضة (مثل تلك الموجودة في الأنسجة التنفسية)، تكون الحالة المتوترة (التقارب المنخفض، T) مفضلة. [57] بالإضافة إلى ذلك، فإن ارتباط الأكسجين بهيم الحديد (II) يسحب الحديد إلى مستوى حلقة البورفيرين، مما يتسبب في تحول طفيف في التكوين. يشجع هذا التحول الأكسجين على الارتباط بوحدات الهيم الثلاث المتبقية داخل الهيموجلوبين (وبالتالي فإن ارتباط الأكسجين يكون تعاونيًا). [ بحاجة لمصدر ]

كلاسيكيًا، يُنظر إلى الحديد في الأوكسي هيموجلوبين على أنه موجود في حالة أكسدة الحديد (II). ومع ذلك، فإن معقد الأكسجين مع الحديد الهيمي يكون مضادًا للمغناطيسية ، في حين أن كلًا من الأكسجين والحديد (II) عالي الدوران يكونان بارامغناطيسيين . تشير الأدلة التجريبية بقوة إلى أن الحديد الهيمي يكون في حالة أكسدة الحديد (III) في الأوكسي هيموجلوبين، مع وجود الأكسجين كأنيون فائق الأكسجين (O 2 •− ) أو في معقد نقل شحنة تساهمي. [58]

الهيموجلوبين منزوع الأكسجين

الهيموجلوبين منزوع الأكسجين (ديوكسي هيموجلوبين) هو شكل الهيموجلوبين بدون الأكسجين المرتبط. تختلف أطياف الامتصاص بين الأوكسي هيموجلوبين والديوكسي هيموجلوبين. يتمتع الأوكسي هيموجلوبين بامتصاص أقل بكثير لطول الموجة 660 نانومتر من الديوكسي هيموجلوبين، بينما عند 940 نانومتر يكون امتصاصه أعلى قليلاً. يستخدم هذا الاختلاف لقياس كمية الأكسجين في دم المريض بواسطة جهاز يسمى مقياس التأكسج النبضي . يفسر هذا الاختلاف أيضًا ظهور الزرقة ، وهو اللون الأزرق إلى الأرجواني الذي تتطوره الأنسجة أثناء نقص الأكسجين . [59]

الهيموجلوبين منزوع الأكسجين هو بارامغناطيسي ؛ فهو ينجذب بشكل ضعيف إلى المجالات المغناطيسية . [60] [61] وعلى النقيض من ذلك، يُظهر الهيموجلوبين المؤكسج مغناطيسية ضعيفة ، وهي تنافر ضعيف من المجال المغناطيسي. [61]

تطور الهيموجلوبين الفقاري

يتفق العلماء على أن الحدث الذي فصل الميوغلوبين عن الهيموغلوبين حدث بعد تباعد اللامبري عن الفقاريات الفكية . [62] سمح هذا الفصل بين الميوغلوبين والهيموغلوبين بظهور وتطور الوظائف المختلفة للجزيئين: الميوغلوبين له علاقة أكبر بتخزين الأكسجين بينما الهيموغلوبين مكلف بنقل الأكسجين. [63] تشفر جينات الغلوبين الشبيهة بـ α و β الوحدات الفرعية الفردية للبروتين. [30] نشأت أسلاف هذه الجينات من خلال حدث تكرار آخر أيضًا بعد السلف المشترك للجناثوسوم المشتق من الأسماك عديمة الفك، منذ ما يقرب من 450-500 مليون سنة. [62] تشير دراسات إعادة بناء الأسلاف إلى أن سلف التكرار المسبق للجينات α و β كان ثنائيًا يتكون من وحدات فرعية متطابقة من الغلوبين، والتي تطورت بعد ذلك لتتجمع في بنية رباعية الأجزاء بعد التكرار. [64] أدى تطور الجينات α و β إلى خلق إمكانية أن يتكون الهيموجلوبين من وحدات فرعية متعددة مميزة، وهي تركيبة فيزيائية أساسية لقدرة الهيموجلوبين على نقل الأكسجين. يساهم وجود وحدات فرعية متعددة في قدرة الهيموجلوبين على ربط الأكسجين بشكل تعاوني بالإضافة إلى تنظيمه بشكل غير تآزري. [63] [64] بعد ذلك، خضع جين α أيضًا لحدث مضاعفة لتشكيل جينات HBA1 و HBA2 . [65] أدت هذه التكرارات والاختلافات الإضافية إلى إنشاء مجموعة متنوعة من جينات الغلوبين الشبيهة بـ α و β والتي يتم تنظيمها بحيث تحدث أشكال معينة في مراحل مختلفة من التطور. [63]

فقدت معظم أسماك الجليد من عائلة Channichthyidae جينات الهيموجلوبين لديها كتكيف مع المياه الباردة. [4]

التعاون

نموذج مرئي تخطيطي لعملية ربط الأكسجين، يظهر جميع الجزيئات الأحادية والهيمات الأربعة ، وسلاسل البروتين فقط كملفات بيانية، لتسهيل التصور داخل الجزيء. لا يظهر الأكسجين في هذا النموذج، ولكن بالنسبة لكل ذرة من ذرات الحديد ، فإنه يرتبط بالحديد (الكرة الحمراء) في الهيم المسطح . على سبيل المثال، في الجزء العلوي الأيسر من الهيمات الأربعة الموضحة، يرتبط الأكسجين على يسار ذرة الحديد الموضحة في الجزء العلوي الأيسر من الرسم التخطيطي. يتسبب هذا في تحرك ذرة الحديد للخلف إلى الهيم الذي يحملها (يتحرك الحديد لأعلى أثناء ارتباطه بالأكسجين، في هذا الرسم التوضيحي)، مما يؤدي إلى سحب بقايا الهيستيدين (المُصممة على شكل خماسي أحمر على يمين الحديد) أقرب، كما تفعل. وهذا بدوره يسحب سلسلة البروتين التي تحمل الهيستيدين .

عندما يرتبط الأكسجين بمركب الحديد، فإنه يتسبب في تحرك ذرة الحديد للخلف نحو مركز مستوى حلقة البورفيرين (انظر الرسم التخطيطي المتحرك). وفي الوقت نفسه، يتم سحب السلسلة الجانبية للإيميدازول من بقايا الهيستيدين المتفاعلة عند القطب الآخر للحديد نحو حلقة البورفيرين. ويجبر هذا التفاعل مستوى الحلقة جانبيًا نحو خارج التترامر، ويؤدي أيضًا إلى إجهاد في حلزون البروتين المحتوي على الهيستيدين أثناء تحركه أقرب إلى ذرة الحديد. وينتقل هذا الإجهاد إلى المونومرات الثلاثة المتبقية في التترامر، حيث يؤدي إلى تغيير تكويني مماثل في مواقع الهيم الأخرى بحيث يصبح ارتباط الأكسجين بهذه المواقع أسهل.

عندما يرتبط الأكسجين بجزيء واحد من الهيموجلوبين، يتحول تكوين الرباعي من الحالة T (المتوترة) إلى الحالة R (المسترخية). يعزز هذا التحول ارتباط الأكسجين بمجموعات الهيم الثلاثة المتبقية من الجزيئات، وبالتالي تشبع جزيء الهيموجلوبين بالأكسجين. [66]

في الشكل الرباعي للهيموجلوبين البالغ الطبيعي، يكون ارتباط الأكسجين عملية تعاونية . تزداد قدرة ارتباط الهيموجلوبين بالأكسجين من خلال تشبع الجزيء بالأكسجين، حيث تؤثر الجزيئات الأولى من الأكسجين المرتبطة على شكل مواقع الارتباط للجزيئات التالية، بطريقة مواتية للارتباط. يتحقق هذا الارتباط التعاوني الإيجابي من خلال التغييرات التكوينية الفراغية لمجمع بروتين الهيموجلوبين كما تمت مناقشته أعلاه؛ أي عندما يصبح بروتين الوحدة الفرعية في الهيموجلوبين مؤكسجًا، يبدأ تغيير تكويني أو هيكلي في المجمع بأكمله، مما يتسبب في اكتساب الوحدات الفرعية الأخرى لقدر متزايد من التقارب للأكسجين. ونتيجة لذلك، يكون منحنى ارتباط الأكسجين للهيموجلوبين على شكل سيجما أو حرف S ، على عكس المنحنى الزائدي الطبيعي المرتبط بالارتباط غير التعاوني.

تمت مناقشة الآلية الديناميكية للتعاون في الهيموجلوبين وعلاقتها بالرنين منخفض التردد. [67]

ربط الروابط غير الأكسجينية

بالإضافة إلى ربيطة الأكسجين ، التي ترتبط بالهيموجلوبين بطريقة تعاونية، تشمل ربيطة الهيموجلوبين أيضًا مثبطات تنافسية مثل أول أكسيد الكربون (CO) والربيطة غير التآزرية مثل ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) وأكسيد النيتريك (NO). يرتبط ثاني أكسيد الكربون بالمجموعات الأمينية لبروتينات الغلوبين لتكوين كاربامينوهيموجلوبين ؛ ويعتقد أن هذه الآلية مسؤولة عن حوالي 10٪ من نقل ثاني أكسيد الكربون في الثدييات. يمكن أيضًا نقل أكسيد النيتريك بواسطة الهيموجلوبين؛ فهو يرتبط بمجموعات ثيول محددة في بروتين الغلوبين لتكوين S-nitrosothiol، والذي يتفكك إلى أكسيد النيتريك الحر والثيول مرة أخرى، حيث يطلق الهيموجلوبين الأكسجين من موقع الهيم. يُفترض أن نقل أكسيد النيتريك هذا إلى الأنسجة الطرفية يساعد في نقل الأكسجين في الأنسجة، عن طريق إطلاق أكسيد النيتريك الموسع للأوعية الدموية إلى الأنسجة التي تكون مستويات الأكسجين فيها منخفضة. [68]

تنافسي

يتأثر ارتباط الأكسجين بجزيئات مثل أول أكسيد الكربون (على سبيل المثال، من تدخين التبغ ، وغاز العادم ، والاحتراق غير الكامل في الأفران). يتنافس أول أكسيد الكربون مع الأكسجين في موقع ربط الهيم. إن قدرة ارتباط الهيموجلوبين بأول أكسيد الكربون أكبر بمقدار 250 مرة من قدرته على الارتباط بالأكسجين، [69] [70] ونظرًا لأن أول أكسيد الكربون غاز عديم اللون والرائحة والطعم، ويشكل تهديدًا قاتلًا محتملًا، فقد أصبحت أجهزة كشف أول أكسيد الكربون متاحة تجاريًا للتحذير من المستويات الخطيرة في المساكن. عندما يتحد الهيموجلوبين مع أول أكسيد الكربون، فإنه يشكل مركبًا أحمر ساطعًا للغاية يسمى كربوكسي هيموجلوبين ، والذي قد يتسبب في ظهور جلد ضحايا التسمم بأول أكسيد الكربون باللون الوردي عند الوفاة، بدلاً من الأبيض أو الأزرق. عندما يحتوي الهواء المستنشق على مستويات أول أكسيد الكربون منخفضة تصل إلى 0.02٪، يحدث صداع وغثيان ؛ إذا زاد تركيز أول أكسيد الكربون إلى 0.1٪، فسيتبع ذلك فقدان الوعي. في المدخنين الشرهين، يمكن أن يتم حجب ما يصل إلى 20% من المواقع النشطة للأكسجين بواسطة أول أكسيد الكربون.

وبنفس الطريقة، يتمتع الهيموجلوبين أيضًا بتقارب تنافسي للارتباط بالسيانيد (CN − )، وأول أكسيد الكبريت (SO )، والكبريتيد (S 2 − )، بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين (H 2 S). ترتبط كل هذه بالحديد في الهيم دون تغيير حالة أكسدته، ولكنها مع ذلك تمنع ارتباط الأكسجين، مما يسبب سمية خطيرة.

يجب أن تكون ذرة الحديد في مجموعة الهيم في البداية في حالة أكسدة الحديدوز (Fe 2+ ) لدعم ارتباط الأكسجين والغازات الأخرى ونقلها (تتحول مؤقتًا إلى حالة حديدية أثناء ارتباط الأكسجين، كما هو موضح أعلاه). يؤدي الأكسدة الأولية إلى حالة الحديديك (Fe 3+ ) بدون الأكسجين إلى تحويل الهيموجلوبين إلى "هيم آي غلوبين" أو ميثيموغلوبين ، والذي لا يمكنه ربط الأكسجين. يتم حماية الهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء الطبيعية بنظام اختزال لمنع حدوث ذلك. أكسيد النيتريك قادر على تحويل جزء صغير من الهيموجلوبين إلى ميثيموغلوبين في خلايا الدم الحمراء. التفاعل الأخير هو نشاط متبقي من وظيفة ديوكسيجيناز أكسيد النيتريك الأقدم للغلوبينات.

متآزر

يشغل ثاني أكسيد الكربون موقع ارتباط مختلفًا على الهيموجلوبين. في الأنسجة، حيث يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون أعلى، يرتبط ثاني أكسيد الكربون بالموقع غير المتجانس للهيموجلوبين، مما يسهل تفريغ الأكسجين من الهيموجلوبين وفي النهاية إزالته من الجسم بعد إطلاق الأكسجين إلى الأنسجة الخاضعة لعملية التمثيل الغذائي. تُعرف هذه التقارب المتزايد لثاني أكسيد الكربون بواسطة الدم الوريدي باسم تأثير بور . من خلال إنزيم أنهيدراز الكربونيك ، يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء لإعطاء حمض الكربونيك ، الذي يتحلل إلى بيكربونات وبروتونات :

CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 → HCO 3 − + H +
الشكل السيني لمنحنى تفكك الأكسجين في الهيموجلوبين ينتج من الارتباط التعاوني للأكسجين بالهيموجلوبين.

ومن ثم، فإن الدم الذي يحتوي على مستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون يكون أيضًا أقل في الرقم الهيدروجيني (أكثر حمضية ). يمكن للهيموجلوبين أن يرتبط بالبروتونات وثاني أكسيد الكربون، مما يتسبب في حدوث تغيير في تكوين البروتين ويسهل إطلاق الأكسجين. ترتبط البروتونات في أماكن مختلفة على البروتين، بينما يرتبط ثاني أكسيد الكربون بمجموعة ألفا الأمينية. [71] يرتبط ثاني أكسيد الكربون بالهيموجلوبين ويشكل كاربامينوهيموجلوبين . [72] يُعرف هذا الانخفاض في تقارب الهيموجلوبين للأكسجين عن طريق ارتباط ثاني أكسيد الكربون والحمض باسم تأثير بور . يفضل تأثير بور الحالة T بدلاً من الحالة R. (يحرك منحنى تشبع O 2 إلى اليمين ). وعلى العكس من ذلك، عندما تنخفض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم (أي في الشعيرات الدموية في الرئة)، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون والبروتونات من الهيموجلوبين، مما يزيد من تقارب الأكسجين للبروتين. يُطلق على الانخفاض في القدرة الكلية على ربط الهيموجلوبين بالأكسجين (أي تحول المنحنى إلى الأسفل، وليس فقط إلى اليمين) بسبب انخفاض الرقم الهيدروجيني اسم التأثير الجذري . ويُرى هذا في الأسماك العظمية.

من الضروري أن يطلق الهيموجلوبين الأكسجين الذي يرتبط به؛ وإلا فلا جدوى من الارتباط به. إن المنحنى السيني للهيموجلوبين يجعله فعالاً في الارتباط (امتصاص الأكسجين في الرئتين)، وفعالاً في التفريغ (تفريغ الأكسجين في الأنسجة). [73]

في الأشخاص الذين اعتادوا على المرتفعات العالية، يزداد تركيز 2،3-بيسفوسفوجليسيرات (2،3-BPG) في الدم، مما يسمح لهؤلاء الأفراد بتوصيل كمية أكبر من الأكسجين إلى الأنسجة في ظل ظروف انخفاض توتر الأكسجين . تسمى هذه الظاهرة، حيث يؤثر الجزيء Y على ارتباط الجزيء X بجزيء النقل Z، بالتأثير التآزري غير المتجانس . كما تكيف الهيموجلوبين في الكائنات الحية على ارتفاعات عالية بحيث يكون أقل تقاربًا مع 2،3-BPG وبالتالي سيتم تحويل البروتين أكثر نحو حالته R. في حالته R، سيرتبط الهيموجلوبين بالأكسجين بسهولة أكبر، مما يسمح للكائنات الحية بأداء العمليات الأيضية الضرورية عندما يكون الأكسجين موجودًا عند ضغوط جزئية منخفضة. [74]

تستخدم الحيوانات بخلاف البشر جزيئات مختلفة للارتباط بالهيموجلوبين وتغيير تقاربه للأكسجين في ظل ظروف غير مواتية. تستخدم الأسماك كلًا من ATP و GTP . ترتبط هذه الجزيئات بـ"جيب" فوسفاتي على جزيء الهيموجلوبين في الأسماك، مما يعمل على استقرار الحالة المتوترة وبالتالي يقلل من تقارب الأكسجين. [75] يقلل GTP من تقارب الأكسجين في الهيموجلوبين أكثر بكثير من ATP، والذي يُعتقد أنه يرجع إلى رابطة هيدروجينية إضافية تتشكل مما يعمل على استقرار الحالة المتوترة بشكل أكبر. [76] في ظل ظروف نقص الأكسجين، يتم تقليل تركيز كل من ATP وGTP في خلايا الدم الحمراء للأسماك لزيادة تقارب الأكسجين. [77]

يوجد نوع مختلف من الهيموجلوبين يسمى الهيموجلوبين الجنيني (HbF, α 2 γ 2 )، في الجنين النامي ، ويرتبط بالأكسجين بألفة أكبر من الهيموجلوبين البالغ. وهذا يعني أن منحنى ارتباط الأكسجين للهيموجلوبين الجنيني منحرف إلى اليسار (أي أن نسبة أعلى من الهيموجلوبين يرتبط بها الأكسجين عند توتر أكسجين أقل)، مقارنة بالهيموجلوبين البالغ. ونتيجة لذلك، يصبح دم الجنين في المشيمة قادرًا على أخذ الأكسجين من دم الأم.

يحمل الهيموجلوبين أيضًا أكسيد النيتريك (NO) في جزء الغلوبين من الجزيء. يعمل هذا على تحسين توصيل الأكسجين في المحيط ويساهم في التحكم في التنفس. يرتبط NO بشكل عكسي ببقايا سيستين محددة في الغلوبين؛ يعتمد الارتباط على حالة (R أو T) الهيموجلوبين. يؤثر الهيموجلوبين الناتج عن النترتة S على العديد من الأنشطة المرتبطة بـ NO مثل التحكم في مقاومة الأوعية الدموية وضغط الدم والتنفس. لا يتم إطلاق NO في سيتوبلازم خلايا الدم الحمراء ولكن يتم نقله خارجها بواسطة مبادل أنيون يسمى AE1 . [78]

أنواع الهيموجلوبين في الإنسان

تعد متغيرات الهيموجلوبين جزءًا من التطور الجنيني والجيني الطبيعي. وقد تكون أيضًا أشكالًا متحولة مرضية للهيموجلوبين في مجموعة سكانية ، ناجمة عن اختلافات في الجينات. بعض متغيرات الهيموجلوبين المعروفة، مثل فقر الدم المنجلي ، مسؤولة عن الأمراض وتعتبر اعتلالات هيموجلوبينية . لا تسبب متغيرات أخرى أي أمراض يمكن اكتشافها ، وبالتالي تعتبر متغيرات غير مرضية. [34] [79]

في الأجنة :

  • جاور 1 (ζ 2 ε 2 ).
  • جاور 2 (α 2 ε 2 ) ( PDB : 1A9W ​).
  • هيموجلوبين بورتلاند I (ζ 2 γ 2 ).
  • الهيموجلوبين البورتلاندي II (ζ 2 β 2 ).

في الأجنة:

عند الأطفال حديثي الولادة (المواليد الجدد مباشرة بعد الولادة):

  • الهيموجلوبين أ (الهيموجلوبين البالغ) (α 2 β 2 ) ( PDB : 1BZ0 ​) - الأكثر شيوعًا بكمية طبيعية تزيد عن 95٪
  • يبدأ تخليق الهيموجلوبين A 2 (α 2 δ 2 ) – سلسلة δ في وقت متأخر من الثلث الثالث من الحمل، وفي البالغين، يتراوح معدله الطبيعي بين 1.5% و3.5%.
  • الهيموجلوبين F (الهيموجلوبين الجنيني) (α 2 γ 2 ) – في البالغين يقتصر الهيموجلوبين F على عدد محدود من خلايا الدم الحمراء تسمى خلايا F. ومع ذلك، يمكن أن يرتفع مستوى الهيموجلوبين F في الأشخاص المصابين بمرض فقر الدم المنجلي وبيتا ثلاسيميا .
التعبير الجيني للهيموجلوبين قبل وبعد الولادة. كما يحدد أنواع الخلايا والأعضاء التي يتم التعبير عن الجين فيها (بيانات على Wood WG ، (1976). Br. Med. Bull. 32، 282. )

الأشكال غير الطبيعية التي تحدث في الأمراض:

  • الهيموجلوبين د – (α 2 β D 2 ) – شكل مختلف من الهيموجلوبين.
  • الهيموجلوبين H (β 4 ) - شكل متغير من الهيموجلوبين، يتكون من رباعي سلاسل بيتا، والذي قد يكون موجودًا في متغيرات الثلاسيميا ألفا .
  • الهيموجلوبين بارتس (γ4 ) – شكل مختلف من الهيموجلوبين، يتكون من رباعي سلاسل γ، والذي قد يكون موجودًا في أشكال مختلفة من الثلاسيميا ألفا.
  • الهيموجلوبين S (α 2 β S 2 ) – شكل متغير من الهيموجلوبين يوجد لدى الأشخاص المصابين بمرض فقر الدم المنجلي. هناك تباين في جين سلسلة بيتا، مما يسبب تغييرًا في خصائص الهيموجلوبين، مما يؤدي إلى تحول خلايا الدم الحمراء إلى شكل منجل.
  • الهيموجلوبين C (α 2 β C 2 ) – متغير آخر ناتج عن اختلاف في جين سلسلة بيتا. يسبب هذا المتغير فقر دم انحلالي مزمن خفيف .
  • الهيموجلوبين E (α 2 β E 2 ) – متغير آخر ناتج عن اختلاف في جين سلسلة بيتا. يسبب هذا المتغير فقر دم انحلالي مزمن خفيف.
  • الهيموجلوبين AS – شكل متغاير الزيجوت يسبب سمة فقر الدم المنجلي مع جين واحد للبالغين وجين واحد لمرض فقر الدم المنجلي
  • مرض الهيموجلوبين SC – شكل مركب متغاير الزيجوت حيث يكون جين منجلي واحد وجين آخر يشفر الهيموجلوبين C.
  • الهيموجلوبين هوبكنز-2 – شكل مختلف من الهيموجلوبين والذي يستخدم أحيانًا مع الهيموجلوبين S لإنتاج مرض فقر الدم المنجلي.

التدهور في الحيوانات الفقارية

عندما تصل خلايا الدم الحمراء إلى نهاية عمرها بسبب الشيخوخة أو العيوب، يتم إزالتها من الدورة الدموية عن طريق النشاط البلعمي للخلايا البلعمية في الطحال أو الكبد أو تحلل الدم داخل الدورة الدموية. ثم يتم إزالة الهيموجلوبين الحر من الدورة الدموية عبر ناقل الهيموجلوبين CD163 ، والذي يتم التعبير عنه حصريًا على الخلايا الوحيدة أو الخلايا البلعمية. داخل هذه الخلايا، يتم تكسير جزيء الهيموجلوبين، ويتم إعادة تدوير الحديد. تنتج هذه العملية أيضًا جزيء واحد من أول أكسيد الكربون لكل جزيء من الهيم المتحلل. [80] تحلل الهيم هو المصدر الطبيعي الوحيد لأول أكسيد الكربون في جسم الإنسان، وهو مسؤول عن مستويات أول أكسيد الكربون الطبيعية في الدم لدى الأشخاص الذين يتنفسون الهواء الطبيعي. [81]

المنتج النهائي الرئيسي الآخر لتحلل الهيم هو البيليروبين . يتم الكشف عن مستويات متزايدة من هذه المادة الكيميائية في الدم إذا تم تدمير خلايا الدم الحمراء بسرعة أكبر من المعتاد. يمكن لبروتين الهيموجلوبين المتحلل بشكل غير صحيح أو الهيموجلوبين الذي تم إطلاقه من خلايا الدم بسرعة كبيرة أن يسد الأوعية الدموية الصغيرة، وخاصة الأوعية الدموية الدقيقة لتصفية الدم في الكلى ، مما يتسبب في تلف الكلى. يتم إزالة الحديد من الهيم وإنقاذه للاستخدام اللاحق، ويتم تخزينه على شكل هيموسيديرين أو فيريتين في الأنسجة ونقله في البلازما بواسطة بيتا غلوبولين على شكل ترانسفيرين . عندما يتم تكسير حلقة البورفيرين، يتم إفراز الأجزاء عادةً على شكل صبغة صفراء تسمى البيليروبين، والتي يتم إفرازها في الأمعاء على شكل صفراء. تستقلب الأمعاء البيليروبين إلى يوروبيلينوجين. يغادر اليوروبيلينوجين الجسم في البراز، في صبغة تسمى ستيركوبيلين. يتم استقلاب الجلوبيولين إلى أحماض أمينية يتم إطلاقها بعد ذلك في الدورة الدموية.

يمكن أن يحدث نقص الهيموجلوبين إما بسبب انخفاض كمية جزيئات الهيموجلوبين، كما هو الحال في فقر الدم ، أو بسبب انخفاض قدرة كل جزيء على ربط الأكسجين بنفس الضغط الجزئي للأكسجين. قد تسبب اعتلالات الهيموجلوبين (العيوب الوراثية التي تؤدي إلى بنية غير طبيعية لجزيء الهيموجلوبين) [82] كليهما. في أي حال، يقلل نقص الهيموجلوبين من قدرة الدم على حمل الأكسجين . يتم التمييز بشكل عام بين نقص الهيموجلوبين ونقص الأكسجين ، والذي يُعرَّف بأنه انخفاض الضغط الجزئي للأكسجين في الدم، [83] [84] [85] [86] على الرغم من أن كلاهما من أسباب نقص الأكسجين (إمدادات الأكسجين غير الكافية للأنسجة).

تشمل الأسباب الشائعة الأخرى لانخفاض الهيموجلوبين فقدان الدم، ونقص التغذية، ومشاكل نخاع العظم، والعلاج الكيميائي، وفشل الكلى، أو الهيموجلوبين غير الطبيعي (مثل مرض فقر الدم المنجلي).

تتغير قدرة كل جزيء هيموجلوبين على حمل الأكسجين عادةً عن طريق تغير درجة حموضة الدم أو ثاني أكسيد الكربون ، مما يتسبب في حدوث تغير في منحنى تفكك الأكسجين والهيموجلوبين . ومع ذلك، يمكن أيضًا أن يتغير بشكل مرضي في حالات مثل التسمم بأول أكسيد الكربون .

يؤدي انخفاض الهيموجلوبين، مع أو بدون انخفاض مطلق في خلايا الدم الحمراء، إلى ظهور أعراض فقر الدم. فقر الدم له أسباب عديدة مختلفة، على الرغم من أن نقص الحديد وفقر الدم الناجم عن نقص الحديد هما السببان الأكثر شيوعًا في العالم الغربي. نظرًا لأن غياب الحديد يقلل من تخليق الهيم، فإن خلايا الدم الحمراء في فقر الدم الناجم عن نقص الحديد تكون ناقصة الصباغ (تفتقر إلى صبغة الهيموجلوبين الحمراء) وصغيرة الحجم (أصغر من الطبيعي). فقر الدم الآخر نادر الحدوث. في انحلال الدم (التحلل المتسارع لخلايا الدم الحمراء)، يحدث اليرقان المصاحب بسبب مستقلب الهيموجلوبين البيليروبين، ويمكن أن يسبب الهيموجلوبين الدائر الفشل الكلوي .

ترتبط بعض الطفرات في سلسلة الغلوبين بأمراض الهيموغلوبين ، مثل مرض فقر الدم المنجلي والثلاسيميا . أما الطفرات الأخرى، كما تمت مناقشتها في بداية المقال، فهي حميدة ويشار إليها فقط باسم متغيرات الهيموغلوبين .

هناك مجموعة من الاضطرابات الوراثية، المعروفة باسم البورفيريا ، والتي تتميز بوجود أخطاء في المسارات الأيضية لتخليق الهيم. ربما كان الملك جورج الثالث ملك المملكة المتحدة هو أشهر من أصيب بالبورفيريا.

إلى حد ما، يتحد الهيموجلوبين A ببطء مع الجلوكوز في الفالين الطرفي (حمض أميني ألفا) لكل سلسلة بيتا. غالبًا ما يشار إلى الجزيء الناتج باسم Hb A 1c ، وهو هيموجلوبين سكري . يحدث ارتباط الجلوكوز بالأحماض الأمينية في الهيموجلوبين تلقائيًا (بدون مساعدة من إنزيم) في العديد من البروتينات، ولا يُعرف أنه يخدم غرضًا مفيدًا. ومع ذلك، مع زيادة تركيز الجلوكوز في الدم، تزداد نسبة الهيموجلوبين A الذي يتحول إلى Hb A 1c . في مرضى السكري الذين يكون مستوى الجلوكوز لديهم مرتفعًا عادةً، تكون نسبة الهيموجلوبين A 1c مرتفعة أيضًا. ونظرًا للمعدل البطيء لاتحاد الهيموجلوبين A مع الجلوكوز، فإن نسبة الهيموجلوبين A 1c تعكس متوسطًا مرجحًا لمستويات الجلوكوز في الدم على مدار عمر خلايا الدم الحمراء، والذي يبلغ حوالي 120 يومًا. [87] لذلك يتم قياس مستويات الهيموجلوبين السكري من أجل مراقبة السيطرة طويلة المدى على مرض السكري من النوع 2 المزمن. يؤدي ضعف السيطرة على مرض السكري من النوع 2 إلى ارتفاع مستويات الهيموجلوبين السكري في خلايا الدم الحمراء. يتراوح النطاق المرجعي الطبيعي تقريبًا بين 4.0 و5.9%. على الرغم من صعوبة الحصول عليها، يوصى بقيم أقل من 7% للأشخاص المصابين بمرض السكري من النوع 2. ترتبط المستويات التي تزيد عن 9% بضعف السيطرة على الهيموجلوبين السكري، وترتبط المستويات التي تزيد عن 12% بضعف السيطرة للغاية. يتمتع مرضى السكري الذين يحافظون على مستويات الهيموجلوبين السكري لديهم بالقرب من 7% بفرصة أفضل بكثير لتجنب المضاعفات التي قد تصاحب مرض السكري (من أولئك الذين تبلغ مستوياتهم 8% أو أعلى). [88] بالإضافة إلى ذلك، فإن زيادة الهيموجلوبين السكري يزيد من تقاربه مع الأكسجين، وبالتالي يمنع إطلاقه في الأنسجة ويؤدي إلى مستوى من نقص الأكسجين في الحالات القصوى. [89]

ترتبط المستويات المرتفعة من الهيموجلوبين بزيادة أعداد أو أحجام خلايا الدم الحمراء، والتي تسمى كثرة الحمر . قد يكون سبب هذا الارتفاع مرض القلب الخلقي ، أو القلب الرئوي ، أو التليف الرئوي ، أو زيادة إريثروبويتين ، أو كثرة الحمر الحقيقية . [90] قد يكون سبب ارتفاع مستويات الهيموجلوبين أيضًا التعرض لارتفاعات عالية، والتدخين، والجفاف (بشكل مصطنع عن طريق تركيز الهيموجلوبين)، وأمراض الرئة المتقدمة وبعض الأورام. [53]

أظهرت دراسة حديثة أجريت في بونديشيري بالهند أهميتها في علاج مرض الشريان التاجي. [91]

الاستخدامات التشخيصية

قياس تركيز الهيموجلوبين قبل التبرع بالدم في مركز التبرع بالدم التابع للصليب الأحمر الأمريكي في بوسطن.

يعد قياس تركيز الهيموجلوبين من بين أكثر فحوصات الدم شيوعًا ، وعادةً ما يكون ذلك كجزء من تعداد الدم الكامل . على سبيل المثال، يتم اختباره عادةً قبل التبرع بالدم أو بعده . يتم الإبلاغ عن النتائج بوحدات جم / لتر أو جم/ ديسيلتر أو مول /لتر. 1 جم/ديسيلتر يساوي حوالي 0.6206 مليمول/لتر، على الرغم من عدم استخدام الوحدات الأخيرة كثيرًا بسبب عدم اليقين بشأن الحالة البوليمرية للجزيء. [92] يعد عامل التحويل هذا، باستخدام الوزن الجزيئي لوحدة الغلوبين المفردة البالغ 16000 دالتون ، أكثر شيوعًا لتركيز الهيموجلوبين في الدم. بالنسبة لـ MCHC (متوسط ​​تركيز الهيموجلوبين الكروي)، يكون عامل التحويل 0.155، والذي يستخدم وزن رباعي يبلغ 64500 دالتون، أكثر شيوعًا. [93] المستويات الطبيعية هي:

  • الرجال: 13.8 إلى 18.0 جرام/ديسيلتر (138 إلى 180 جرام/لتر، أو 8.56 إلى 11.17 مليمول/لتر)
  • النساء: 12.1 إلى 15.1 جرام/ديسيلتر (121 إلى 151 جرام/لتر، أو 7.51 إلى 9.37 مليمول/لتر)
  • الأطفال: 11 إلى 16 جم/ديسيلتر (110 إلى 160 جم/لتر، أو 6.83 إلى 9.93 مليمول/لتر)
  • النساء الحوامل: 11 إلى 14 جم/ديسيلتر (110 إلى 140 جم/لتر، أو 6.83 إلى 8.69 مليمول/لتر) (9.5 إلى 15 القيمة المعتادة أثناء الحمل) [94] [ب]

يجب أن تكون القيم الطبيعية للهيموجلوبين في الثلث الأول والثالث من الحمل 11 جرامًا/ديسيلترًا على الأقل و10.5 جرامًا/ديسيلترًا على الأقل خلال الثلث الثاني من الحمل. [96]

يمكن أن يؤثر الجفاف أو فرط الترطيب بشكل كبير على مستويات الهيموجلوبين المقاسة. يمكن أن يشير الألبومين إلى حالة الترطيب.

إذا كان التركيز أقل من المعدل الطبيعي، فهذا يسمى فقر الدم. يتم تصنيف فقر الدم حسب حجم خلايا الدم الحمراء، وهي الخلايا التي تحتوي على الهيموجلوبين في الفقاريات. يسمى فقر الدم "صغير الخلايا" إذا كانت خلايا الدم الحمراء صغيرة، و"كبير الخلايا" إذا كانت كبيرة، و"طبيعي الخلايا" بخلاف ذلك.

الهيماتوكريت ، وهي النسبة التي تشغلها خلايا الدم الحمراء من حجم الدم، عادة ما تكون حوالي ثلاثة أمثال تركيز الهيموجلوبين المقاس بالجرام/ديسيلتر. على سبيل المثال، إذا تم قياس الهيموجلوبين عند 17 جرام/ديسيلتر، فإن هذا يقارن بالهيماتوكريت بنسبة 51%. [97]

تتطلب طرق اختبار الهيموجلوبين في المختبرات أخذ عينة دم (شريانية أو وريدية أو شعرية) وتحليلها على جهاز تحليل الدم ومقياس الأكسجين في الدم. بالإضافة إلى ذلك، تتوفر أيضًا طريقة اختبار هيموجلوبين غير جراحية جديدة تسمى Pulse CO-Oximetry بدقة مماثلة للطرق الجراحية. [98]

يمكن قياس تركيزات الهيموغلوبين الأكسجيني والديوكسي هيموجلوبين بشكل مستمر وإقليمي وغير جراحي باستخدام NIRS . [99] [100] [101] [102] [103] ويمكن استخدام NIRS على الرأس والعضلات. غالبًا ما تُستخدم هذه التقنية في الأبحاث في مثل تدريب الرياضات النخبوية وبيئة العمل وإعادة التأهيل ومراقبة المرضى وأبحاث الأطفال حديثي الولادة ومراقبة وظائف المخ وواجهة الدماغ والحاسوب وأمراض المسالك البولية (انقباض المثانة) وأمراض الأعصاب (الاقتران العصبي الوعائي) والمزيد.

يمكن قياس كتلة الهيموجلوبين لدى البشر باستخدام تقنية إعادة التنفس باستخدام أول أكسيد الكربون غير المشع والتي تم استخدامها لأكثر من 100 عام. باستخدام هذه التقنية، يتم استنشاق كمية صغيرة من غاز أول أكسيد الكربون النقي وإعادة تنفسه لبضع دقائق. أثناء إعادة التنفس، يرتبط أول أكسيد الكربون بالهيموجلوبين الموجود في خلايا الدم الحمراء. بناءً على الزيادة في أول أكسيد الكربون في الدم بعد فترة إعادة التنفس، يمكن تحديد كتلة الهيموجلوبين من خلال مبدأ التخفيف. على الرغم من أن غاز أول أكسيد الكربون بكميات كبيرة سام للبشر، فإن حجم أول أكسيد الكربون المستخدم لتقييم أحجام الدم يتوافق مع ما يتم استنشاقه عند تدخين سيجارة. بينما يستخدم الباحثون عادةً دوائر إعادة التنفس المصنوعة حسب الطلب، فقد قامت Detalo Performance من Detalo Health بأتمتة الإجراء وجعل القياس متاحًا لمجموعة أكبر من المستخدمين. [104]

يمكن قياس التحكم طويل الأمد في تركيز سكر الدم من خلال تركيز Hb A 1c . يتطلب قياسه بشكل مباشر العديد من العينات لأن مستويات سكر الدم تختلف على نطاق واسع خلال اليوم. Hb A 1c هو نتاج التفاعل غير القابل للعكس للهيموجلوبين A مع الجلوكوز. يؤدي تركيز الجلوكوز الأعلى إلى المزيد من Hb A 1c . نظرًا لأن التفاعل بطيء، فإن نسبة Hb A 1c تمثل مستوى الجلوكوز في الدم بمتوسط ​​​​نصف عمر خلايا الدم الحمراء، وهو عادةً ~120 يومًا. تُظهر نسبة Hb A 1c البالغة 6.0٪ أو أقل تحكمًا جيدًا في الجلوكوز على المدى الطويل، في حين أن القيم التي تزيد عن 7.0٪ مرتفعة. هذا الاختبار مفيد بشكل خاص لمرضى السكر. [ج]

تستخدم آلة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) الإشارة من الهيموغلوبين منقوص الأكسجين، وهو حساس للمجالات المغناطيسية لأنه بارامغناطيسي. يُظهر القياس المشترك باستخدام NIRS ارتباطًا جيدًا بكل من إشارة الهيموغلوبين منقوص الأكسجين والهيموغلوبين منقوص الأكسجين مقارنة بإشارة BOLD . [105]

استخدامات التتبع الرياضي والتتبع الذاتي

يمكن تتبع الهيموجلوبين بطريقة غير جراحية، لبناء مجموعة بيانات فردية لتتبع تأثيرات تركيز الدم وتخفيف الدم للأنشطة اليومية من أجل فهم أفضل للأداء الرياضي والتدريب. غالبًا ما يشعر الرياضيون بالقلق بشأن القدرة على التحمل وكثافة التمارين. يستخدم المستشعر الثنائيات الباعثة للضوء التي تصدر الضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء عبر الأنسجة إلى كاشف الضوء، والذي يرسل بعد ذلك إشارة إلى معالج لحساب امتصاص الضوء بواسطة بروتين الهيموجلوبين. [106] هذا المستشعر مشابه لمقياس التأكسج النبضي ، والذي يتكون من جهاز استشعار صغير يتم تثبيته بالإصبع.

نظائر في الكائنات غير الفقارية

توجد مجموعة متنوعة من البروتينات التي تنقل الأكسجين وتربطه في الكائنات الحية في جميع أنحاء المملكتين الحيوانية والنباتية. تحتوي الكائنات الحية بما في ذلك البكتيريا والكائنات الأولية والفطريات على بروتينات شبيهة بالهيموجلوبين والتي تشمل أدوارها المعروفة والمتوقعة الارتباط العكسي للربيطات الغازية . نظرًا لأن العديد من هذه البروتينات تحتوي على الغلوبين وجزيء الهيم (الحديد في دعامة البورفيرين المسطحة )، فإنها غالبًا ما تسمى بالهيموجلوبين، حتى لو كان تركيبها الثلاثي الإجمالي مختلفًا تمامًا عن هيكل الهيموجلوبين الفقاري. على وجه الخصوص، غالبًا ما يكون التمييز بين "الميوغلوبين" والهيموجلوبين في الحيوانات الدنيا مستحيلًا، لأن بعض هذه الكائنات الحية لا تحتوي على عضلات . أو قد يكون لديها نظام دوري منفصل يمكن التعرف عليه ولكنه ليس الجهاز الذي يتعامل مع نقل الأكسجين (على سبيل المثال، العديد من الحشرات والمفصليات الأخرى ). في كل هذه المجموعات، يشار إلى الجزيئات التي تحتوي على الهيم/الغلوبين (حتى تلك التي تحتوي على الغلوبين الأحادي) والتي تتعامل مع ربط الغازات باسم الأوكسي هيموجلوبين. بالإضافة إلى التعامل مع نقل واستشعار الأكسجين، فإنها قد تتعامل أيضًا مع أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون ومركبات الكبريتيد وحتى إزالة الأكسجين في البيئات التي يجب أن تكون لاهوائية. [107] قد تتعامل حتى مع إزالة السموم من المواد المكلورة بطريقة مماثلة لإنزيمات P450 المحتوية على الهيم والبيروكسيديز.

دودة الأنبوب العملاقة Riftia pachyptila تظهر أعمدة حمراء تحتوي على الهيموجلوبين

يختلف تركيب الهيموجلوبين باختلاف الأنواع. يوجد الهيموجلوبين في جميع ممالك الكائنات الحية، ولكن ليس في جميع الكائنات الحية. غالبًا ما تحتوي الأنواع البدائية مثل البكتيريا، والكائنات الأولية، والطحالب ، والنباتات على هيموجلوبين أحادي الغلوبين. تحتوي العديد من الديدان الخيطية ، والرخويات ، والقشريات على جزيئات متعددة الوحدات كبيرة جدًا، أكبر بكثير من تلك الموجودة في الفقاريات. على وجه الخصوص، قد يحتوي الهيموجلوبين الكيمري الموجود في الفطريات والحلقيات العملاقة على كل من الغلوبين وأنواع أخرى من البروتينات. [14]

أحد أكثر حالات واستخدامات الهيموجلوبين في الكائنات الحية لفتًا للانتباه هو في دودة الأنبوب العملاقة ( Riftia pachyptila ، والتي تسمى أيضًا Vestimentifera)، والتي يمكن أن يصل طولها إلى 2.4 متر وتسكن فتحات البراكين في المحيطات . بدلاً من الجهاز الهضمي ، تحتوي هذه الديدان على مجموعة من البكتيريا تشكل نصف وزن الكائن الحي. تؤكسد البكتيريا H2S من الفتحة بأكسجين من الماء لإنتاج الطاقة لصنع الغذاء من H2O و CO2 . الطرف العلوي للديدان عبارة عن بنية تشبه المروحة ذات اللون الأحمر الداكن ("ريشة")، والتي تمتد إلى الماء وتمتص H2S و O2 للبكتيريا ، وثاني أكسيد الكربون لاستخدامه كمادة خام صناعية مماثلة للنباتات الضوئية. تكون الهياكل حمراء زاهية بسبب محتواها من العديد من الهيموجلوبين المعقد بشكل غير عادي والذي يحتوي على ما يصل إلى 144 سلسلة غلوبين، كل منها يتضمن هياكل الهيم المرتبطة بها. تتميز هذه الهيموجلوبينات بقدرتها على حمل الأكسجين في وجود الكبريتيد، وحتى حمل الكبريتيد، دون أن "تتسمم" به تمامًا أو يتم تثبيطها به كما هي الحال مع الهيموجلوبين في معظم الأنواع الأخرى. [108] [109]

بروتينات أخرى مرتبطة بالأكسجين

الميوغلوبين
يوجد هذا البروتين في الأنسجة العضلية للعديد من الفقاريات، بما في ذلك البشر، ويعطي الأنسجة العضلية لونًا أحمر أو رماديًا داكنًا مميزًا. وهو يشبه الهيموجلوبين كثيرًا في البنية والتسلسل، ولكنه ليس رباعي الترابط؛ بل هو عبارة عن مونومر يفتقر إلى الارتباط التعاوني. ويُستخدم لتخزين الأكسجين بدلاً من نقله.
الهيموسيانين
ثاني أكثر البروتينات الناقلة للأكسجين شيوعًا في الطبيعة، وهو موجود في دم العديد من المفصليات والرخويات. يستخدم مجموعات اصطناعية من النحاس بدلاً من مجموعات الهيم الحديدية ويكون لونه أزرق عند الأكسجين.
هيميريثرين
تستخدم بعض اللافقاريات البحرية وبعض أنواع الديدان الحلقية هذا البروتين غير الهيمي المحتوي على الحديد لحمل الأكسجين في دمائها. يظهر باللون الوردي/البنفسجي عندما يكون مشبعًا بالأكسجين، وشفافًا عندما لا يكون مشبعًا بالأكسجين.
كلوروكرورين
يوجد في العديد من الحلقيات، وهو يشبه إلى حد كبير الإريثروكرورين، لكن مجموعة الهيم تختلف بشكل كبير في البنية. يظهر باللون الأخضر عند إزالة الأكسجين منه والأحمر عند الأكسجين.
فانابينز
تُعرف أيضًا باسم مُولدات الكروم الفاناديوم ، وهي موجودة في دم قنديل البحر . وقد افترض البعض ذات يوم أنها تستخدم معدن الفاناديوم كمجموعة اصطناعية تربط الأكسجين. ومع ذلك، على الرغم من أنها تحتوي على الفاناديوم تفضيليًا، إلا أنها على ما يبدو لا تربط الأكسجين كثيرًا، وبالتالي لها بعض الوظائف الأخرى، والتي لم يتم توضيحها (تحتوي قنديل البحر أيضًا على بعض الهيموجلوبين). قد تعمل كسموم.
إريثروكرورين
تم العثور عليه في العديد من الحلقيات، بما في ذلك ديدان الأرض ، وهو عبارة عن بروتين دموي حر عملاق يحتوي على العشرات - وربما المئات - من وحدات البروتين الحاملة للحديد والهيم المرتبطة ببعضها البعض في مركب بروتيني واحد بكتلة جزيئية أكبر من 3.5 مليون دالتون.
ليجهيموغلوبين
في النباتات البقولية، مثل البرسيم أو فول الصويا، يتم حماية البكتيريا المثبتة للنيتروجين في الجذور من الأكسجين بواسطة هذا الهيم الحديدي الذي يحتوي على بروتين رابط للأكسجين. الإنزيم المحمي المحدد هو النيتروجيناز ، والذي لا يستطيع اختزال غاز النيتروجين في وجود الأكسجين الحر.
كوبوغلوبين
بورفيرين صناعي قائم على الكوبالت. يبدو الكوبوبروتين عديم اللون عندما يكون مؤكسجًا، ولكنه أصفر اللون عندما يكون في الأوردة.

التواجد في الخلايا غير الكريات الحمراء

تحتوي بعض الخلايا غير الكريات الحمر (أي الخلايا غير خط خلايا الدم الحمراء) على الهيموجلوبين. في الدماغ، تشمل هذه الخلايا الخلايا العصبية الدوبامينية A9 في المادة السوداء، والخلايا النجمية في القشرة المخية والحُصين ، وفي جميع الخلايا القليلة التغصن الناضجة . [ 12 ] وقد اقترح أن الهيموجلوبين الدماغي في هذه الخلايا قد يمكّن "تخزين الأكسجين لتوفير آلية توازن داخلي في ظروف نقص الأكسجين، وهو أمر مهم بشكل خاص لخلايا الدوبامين A9 التي لديها عملية أيضية مرتفعة مع متطلبات عالية لإنتاج الطاقة". [12] وقد لوحظ أيضًا أن " الخلايا العصبية الدوبامينية A9 قد تكون معرضة بشكل خاص لخطر التنكس بسبب نقص الأكسجين نظرًا لأنها بالإضافة إلى نشاطها الميتوكوندريا العالي فهي تتعرض لضغط أكسدي شديد ناتج عن إنتاج بيروكسيد الهيدروجين عن طريق الأكسدة الذاتية و/أو نزع الأمين بواسطة أوكسيديز أحادي الأمين (MAO) والتفاعل اللاحق للحديد الحديدي المتاح لتوليد جذور هيدروكسيل شديدة السمية". [12] قد يفسر هذا خطر تنكس هذه الخلايا في مرض باركنسون . [12] الحديد المشتق من الهيموجلوبين في هذه الخلايا ليس سببًا للظلام بعد الوفاة لهذه الخلايا (أصل الاسم اللاتيني، substantia nigra )، بل يرجع إلى الميلانين العصبي .

خارج الدماغ، للهيموجلوبين وظائف غير حاملة للأكسجين كمضاد للأكسدة ومنظم لاستقلاب الحديد في الخلايا البلعمية ، [110] والخلايا السنخية ، [111] والخلايا المسنجية في الكلى. [112]

في التاريخ والفن والموسيقى

قلب من فولاذ (هيموجلوبين) (2005) لجوليان فوس أندريا . تظهر الصور التمثال الذي يبلغ ارتفاعه 5 أقدام (1.5 متر) مباشرة بعد التثبيت، وبعد 10 أيام، وبعد عدة أشهر من التعرض للعوامل الجوية.

تاريخيًا، يحدث ارتباط بين لون الدم والصدأ في ارتباط كوكب المريخ بإله الحرب الروماني، حيث أن الكوكب برتقالي-أحمر، مما ذكّر القدماء بالدم. على الرغم من أن لون الكوكب يرجع إلى مركبات الحديد بالاشتراك مع الأكسجين في تربة المريخ، إلا أنه من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن الحديد الموجود في الهيموجلوبين وأكاسيده يعطي الدم لونه الأحمر. يرجع اللون في الواقع إلى جزء البورفيرين في الهيموجلوبين الذي يرتبط به الحديد، وليس الحديد نفسه، [113] على الرغم من أن حالة الربط والأكسدة والاختزال للحديد يمكن أن تؤثر على التحولات الإلكترونية من pi إلى pi* أو من n إلى pi* للبورفيرين وبالتالي خصائصه البصرية.

قام الفنان جوليان فوس أندريا بإنشاء منحوتة تسمى قلب الفولاذ (الهيموجلوبين) في عام 2005، استنادًا إلى العمود الفقري للبروتين. تم صنع المنحوتة من الزجاج والفولاذ المقاوم للعوامل الجوية . يعكس الصدأ المتعمد للعمل الفني اللامع في البداية التفاعل الكيميائي الأساسي للهيموجلوبين المتمثل في ارتباط الأكسجين بالحديد. [114] [115]

قام الفنان نيكولاس باير من مونتريال بإنشاء تمثال Lustre (Hémoglobine) ، وهو تمثال من الفولاذ المقاوم للصدأ يُظهر بنية جزيء الهيموجلوبين. وهو معروض في بهو مركز أبحاث جامعة ماكجيل الصحي في مونتريال. يبلغ قياس التمثال حوالي 10 أمتار × 10 أمتار × 10 أمتار. [116] [117]

انظر أيضا

مراجع

ملحوظات

  1. ^ من الكلمة اليونانية αἷμα، haîma “دم” + لاتينية globule “كرة، كرة” + -in ؛ / ˌhiːməˈɡloʊbɪn , ˈhɛmoʊˌ - / [ 1 ] [ 2 ]​​​​​​​​​​​
  2. ^ على الرغم من أن المصادر الأخرى قد تحتوي على قيم مختلفة قليلاً، مثل دفتر الممارسة العامة في المملكة المتحدة. [95]
  3. ^ مستوى الهيموجلوبين A 1c هذا مفيد فقط في الأفراد الذين لديهم خلايا دم حمراء (RBCs) ذات معدلات بقاء طبيعية (أي عمر نصف طبيعي). في الأفراد الذين لديهم خلايا دم حمراء غير طبيعية، سواء بسبب جزيئات الهيموجلوبين غير الطبيعية (مثل الهيموجلوبين S في فقر الدم المنجلي) أو عيوب غشاء خلايا الدم الحمراء - أو مشاكل أخرى، يتم تقصير عمر النصف لخلايا الدم الحمراء بشكل متكرر. في هؤلاء الأفراد، يمكن استخدام اختبار بديل يسمى "مستوى الفركتوزامين". يقيس درجة التسكر (ارتباط الجلوكوز) بالألبومين، وهو البروتين الأكثر شيوعًا في الدم، ويعكس متوسط ​​مستويات الجلوكوز في الدم على مدار 18-21 يومًا السابقة، وهو عمر النصف لجزيئات الألبومين في الدورة الدموية.

مصادر

  1. ^ ويلز، جون سي. (2008). قاموس لونجمان للنطق (الطبعة الثالثة). لونجمان. رقم ISBN 978-1-4058-8118-0.
  2. ^ جونز، دانييل (2011). روش، بيتر ؛ سيتر، جين ؛ إيسلينج، جون (المحررون). قاموس كامبريدج للنطق الإنجليزي (الطبعة الثامنة عشر). مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-15255-6.
  3. ^ ماتون، أنثيا؛ جان هوبكنز؛ تشارلز ويليام ماكلولين؛ سوزان جونسون؛ ماريانا كوون وارنر؛ ديفيد لاهارت؛ جيل د. رايت (1993). علم الأحياء والصحة البشرية. إنجلوود كليفس، نيوجيرسي، الولايات المتحدة: برنتيس هول. رقم ISBN 978-0-13-981176-0.
  4. ^ ab Sidell, Bruce; Kristin O'Brien (2006). "عندما تحدث أشياء سيئة للأسماك الجيدة: فقدان الهيموجلوبين وتعبير الميوجلوبين في أسماك الجليد في القطب الجنوبي". مجلة علم الأحياء التجريبي . 209 (الجزء 10): 1791-802. doi :10.1242/jeb.02091. PMID  16651546. S2CID  29978182.
  5. ^ ويد، روبرت آي؛ ريد، كلود إف؛ بيرج، جورج (1963). "هل الهيموجلوبين مكون هيكلي أساسي لأغشية كريات الدم الحمراء البشرية؟". مجلة الاستثمار السريري . 42 (4): 581-88. doi :10.1172/JCI104747. PMC 289318. PMID  13999462 . 
  6. ^ Dominguez de Villota ED, Ruiz Carmona MT, Rubio JJ, de Andrés S (1981). "المساواة بين قدرة الهيموجلوبين على ربط الأكسجين في الجسم الحي وفي المختبر لدى المرضى المصابين بأمراض الجهاز التنفسي الشديدة". Br J Anaesth . 53 (12): 1325–28. doi : 10.1093/bja/53.12.1325 . PMID  7317251. S2CID  10029560.
  7. ^ Rhodes, Carl E.; Denault, Deanna; Varacallo, Matthew (2019-03-04). Physiology, Oxygen Transport. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. PMID  30855920. مؤرشف من الأصل في 2021-08-27 . تم الاسترجاع في 2019-05-04 – عبر NCBI Bookshelf.
  8. ^ كوستانزو، ليندا س. (2007). علم وظائف الأعضاء. هاجرستوون، ماريلاند: ليبينكوت ويليامز وويلكينز. رقم ISBN 978-0-7817-7311-9.
  9. ^ باتون، كيفن ت. (2015-02-10). علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء. Elsevier Health Sciences. ISBN 978-0-323-31687-3. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2016-04-26 . تم استرجاعها في 2016-01-09 .
  10. ^ Epstein, FH; Hsia, CCW (1998). "Respiratory Function of Hemoglobin". New England Journal of Medicine . 338 (4): 239–47. doi :10.1056/NEJM199801223380407. PMID  9435331.
  11. ^ Saha, D.; Reddy, KVR; Patgaonkar, M.; Ayyar, K.; Bashir, T.; Shroff, A. (2014). "تعبير الهيموجلوبين في الخلايا غير الكريات الحمر: جديد أم منتشر؟". المجلة الدولية للالتهابات . 2014 (803237): 1–8. doi : 10.1155/2014/803237 . PMC 4241286. PMID  25431740 . 
  12. ^ abcde Biagioli M, Pinto M, Cesselli D, et al. (2009). "التعبير غير المتوقع عن ألفا وبيتا غلوبين في الخلايا العصبية الدوبامينية والخلايا الدبقية في الدماغ الأوسط". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 106 (36): 15454–59. Bibcode :2009PNAS..10615454B. doi : 10.1073/pnas.0813216106 . PMC 2732704. PMID  19717439 . 
  13. ^ "فحوصات الدم". المعهد الوطني للقلب والرئة والدم (NHLBI) . مؤرشف من الأصل في 2019-04-09 . تم الاسترجاع في 2019-04-27 .
  14. ^ ab Weber RE, Vinogradov SN (2001). "الهيموجلوبينات غير الفقارية: الوظائف والتكيفات الجزيئية". Physiol. Rev. 81 ( 2): 569–628. doi :10.1152/physrev.2001.81.2.569. PMID  11274340. S2CID  10863037.
  15. ^ "وفاة ماكس بيروتز، والد علم الأحياء الجزيئي، عن عمر يناهز 87 عامًا". نيويورك تايمز . 2002-02-08. مؤرشف من الأصل في 2016-04-23.
  16. ^ إنجلهارت ، يوهان فريدريش (1825). Commentatio de vera materia sanguinipurpureum colorem impertientis natura (باللاتينية). غوتنغن: ديتريش. مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2020-06-16 . تم الاسترجاع 2020-06-16 .
  17. ^ "إنجلهارد وروز حول مادة تلوين الدم". مجلة إدنبرة الطبية والجراحية . 27 (90): 95-102. 1827. PMC 5763191. PMID  30330061 . 
  18. ^ Adair, Gilbert Smithson (1925). "دراسة نقدية للطريقة المباشرة لقياس الضغط الاسموزي للهيموغلوبين". Proc. R. Soc. Lond . 108 (750): 292–300. Bibcode :1925RSPSA.109..292A. doi : 10.1098/rspa.1925.0126 .
  19. ^ Parry, CH (1794). رسائل من الدكتور ويذرينج، ... الدكتور إيوارت، ... الدكتور ثورنتون ... والدكتور بيجز ... مع بعض الأوراق الأخرى، المكملة لمنشورين عن الربو والاستهلاك والحمى وأمراض أخرى، بقلم T. Beddoes. ص. 43. مؤرشف من الأصل في 2022-01-31 . تم الاسترجاع 2021-11-30 .
  20. ^ Beddoes, T. (1796). Considerations on the Medicinal Use, and on the Production of Factitious Airs: Part I. By Thomas Beddoes, MD Part II. By James Watt, Engineer; "الجزء 1، القسم 2، "عن تنفس الإنسان والحيوانات المألوفة". بولجين وروسر. الجزء 1، ص 9-13. مؤرشف من الأصل في 2022-01-31 . تم الاسترجاع 2021-11-30 .
  21. ^ هونيفيلد، فريدريش لودفيج (1840). منظمة Der Chemismus in der thierischen (باللغة الألمانية). لايبزيغ: إف إيه بروكهاوس. مؤرشفة من الأصلي في 14 أبريل 2021 . تم الاسترجاع في 26 فبراير 2021 .
  22. ^ فونك يا (1851). "Über das milzvenenblut". Z الفئران ميد . 1 : 172-218.
  23. ^ "وصفة ناسا لبلورات البروتين" (PDF) . موجز تعليمي . الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2008-04-10 . تم الاسترجاع في 2008-10-12 .
  24. ^ هوبي سيلر إف (1866). “Über die oxydation in lebendem blute”. مختبر ميد كيم انترستش . 1 : 133-40.
  25. ^ ab Stoddart, Charlotte (1 مارس 2022). "علم الأحياء البنيوي: كيف حصلت البروتينات على صورتها المقربة". مجلة Knowable . doi : 10.1146/knowable-022822-1 . تم الاسترجاع في 25 مارس 2022 .
  26. ^ Perutz, MF; Rossmann, MG; Cullis, AF; Muirhead, H.; Will, G.; North, ACT (1960). "بنية الهيموجلوبين: تخليق فورييه ثلاثي الأبعاد بدقة 5.5-A، تم الحصول عليه عن طريق تحليل الأشعة السينية". Nature . 185 (4711): 416–22. Bibcode :1960Natur.185..416P. doi :10.1038/185416a0. PMID  18990801. S2CID  4208282.
  27. ^ Perutz MF (1960). "بنية الهيموجلوبين". Brookhaven Symposia in Biology . 13 : 165–83. PMID  13734651.
  28. ^ دي تشادارفيان، سورايا (يونيو 2018). "جون كندرو والميوغلوبين: تحديد بنية البروتين في الخمسينيات: جون كندرو والميوغلوبين". علوم البروتين . 27 (6): 1136-1143. doi :10.1002/pro.3417. PMC 5980623. PMID  29607556 . 
  29. ^ نيشي، هيروشي؛ إناجي، ريكو؛ كاتو، هيديكي؛ تانيموتو، ماسايوكي؛ كوجيما، إيشيرو؛ الابن دايسوكي. فوجيتا، توشيرو؛ نانجاكو ، ماساومي (أغسطس 2008). “يتم التعبير عن الهيموجلوبين بواسطة خلايا مسراق الكبيبة ويقلل من الإجهاد التأكسدي”. مجلة الجمعية الأمريكية لأمراض الكلى . 19 (8): 1500-1508. دوى :10.1681/ASN.2007101085. ردمك  1046-6673. بمك 2488266 . بميد  18448584. 
  30. ^ ab Hardison, Ross C. (2012-12-01). "تطور الهيموجلوبين وجيناته". Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine . 2 (12): a011627. doi :10.1101/cshperspect.a011627. ISSN  2157-1422. PMC 3543078. PMID 23209182  . 
  31. ^ Offner, Susan (2010-04-01). "استخدام قواعد بيانات الجينوم التابعة للمركز الوطني لبحوث البيولوجيا لمقارنة جينات الهيموجلوبين بيتا لدى البشر والشمبانزي". The American Biology Teacher . 72 (4): 252–56. doi :10.1525/abt.2010.72.4.10. ISSN  0002-7685. S2CID  84499907. مؤرشف من الأصل في 2019-12-26 . تم الاسترجاع في 2019-12-26 .
  32. ^ "HBB – Hemoglobin subunit beta – Pan paniscus (Pygmy chimpanzee) – HBB gene & protein". uniprot.org . مؤرشف من الأصل في 2020-08-01 . تم الاسترجاع في 2020-03-10 .
  33. ^ "HBA1 – Hemoglobin subunit alpha – Pan troglodytes (Chimpanzee) – HBA1 gene & protein". uniprot.org . مؤرشف من الأصل في 2020-08-01 . تم الاسترجاع في 2020-03-10 .
  34. ^ ab Huisman THJ (1996). "A Syllabus of Human Hemoglobin Variants". Globin Gene Server . Pennsylvania State University. مؤرشف من الأصل في 2008-12-11 . تم الاسترجاع في 2008-10-12 .
  35. ^ متغيرات الهيموجلوبين محفوظ في 2006-11-05 على موقع Wayback Machine . Labtestsonline.org. تم استرجاعه في 2013-09-05.
  36. ^ عثمان، محرر. "أمراض الهيموجلوبين والثلاسيميا". مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2007. تم استرجاعه في 26 ديسمبر 2007 .
  37. ^ ريد، ليزلي. "التكيف الموجود في جينات الفئران". أوماها وورلد هيرالد ، 11 أغسطس 2009: إي بي إس سي أو. [ الصفحة المطلوبة ]
  38. ^ "الماموث كان لديه دم "مضاد للتجمد". بي بي سي. 2010-05-02. مؤرشف من الأصل في 2010-05-04 . تم الاسترجاع 2010-05-02 .
  39. ^ Projecto-Garcia, Joana; Natarajan, Chandrasekhar; Moriyama, Hideaki; Weber, Roy E.; Fago, Angela; Cheviron, Zachary A.; Dudley, Robert; McGuire, Jimmy A.; Witt, Christopher C. (2013-12-17). "Repeat elevational transitions in hemoglobin function during the evolution of Andean hummingbirds". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 110 (51): 20669–74. Bibcode :2013PNAS..11020669P. doi : 10.1073/pnas.1315456110 . ISSN  0027-8424. PMC 3870697. PMID 24297909  . 
  40. ^ Beall, Cynthia M.; Song, Kijoung; Elston, Robert C.; Goldstein, Melvyn C. (2004-09-28). "ارتفاع معدلات بقاء النسل بين النساء التبتيات ذوات النمط الجيني المرتفع التشبع بالأكسجين والمقيمات على ارتفاع 4000 متر". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 101 (39): 14300–04. Bibcode :2004PNAS..10114300B. doi : 10.1073/pnas.0405949101 . ISSN  0027-8424. PMC 521103. PMID 15353580  . 
  41. ^ "تخليق الهيموجلوبين". 14 أبريل 2002. مؤرشف من الأصل في 26 ديسمبر 2007. تم الاسترجاع 2007-12-26 .
  42. ^ بوركا، إدوارد (1969). "خصائص تحلل الحمض النووي الريبي في الخلايا الكريات الحمراء". مجلة التحقيقات السريرية . 48 (7): 1266-1272. doi : 10.1172/jci106092 . PMC 322349. PMID  5794250 . 
  43. ^ ab Van Kessel, Hans (2002). "Proteins – Natural Polyamides". Nelson Chemistry 12. تورنتو: تومسون. ص. 122. ISBN 978-0-17-625986-0.
  44. ^ "Hemoglobin Tutorial." محفوظ في 2009-11-26 على موقع Wayback Machine ، جامعة ماساتشوستس أمهرست. شبكة الإنترنت. 23 أكتوبر 2009.
  45. ^ Steinberg, MH (2001). Disorders of Hemoglobin: Genetics, Pathophysiology, and Clinical Management. Cambridge University Press. p. 95. ISBN 978-0-521-63266-9. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2016-11-17 . تم استرجاعها في 2016-02-18 .
  46. ^ Hardison, RC (1996). "تاريخ موجز للهيموجلوبين: النبات والحيوان والطلائعيات والبكتيريا". Proc Natl Acad Sci USA . 93 (12): 5675–79. Bibcode :1996PNAS...93.5675H. doi : 10.1073 /pnas.93.12.5675 . PMC 39118. PMID  8650150. 
  47. ^ "الهيموجلوبين". مؤرشف من الأصل في 13 نوفمبر 2009 على موقع واي باك مشين. كلية الكيمياء – جامعة بريستول – المملكة المتحدة. الويب. 12 أكتوبر 2009.
  48. ^ WikiPremed > Coordination Chemistry Archived 2009-08-23 at the Wayback Machine . Retrieved July 2, 2009
  49. ^ علم الأحياء الأساسي (2015). "خلايا الدم". مؤرشف من الأصل في 2021-07-18 . تم الاسترجاع 2020-03-27 .
  50. ^ Linberg R, Conover CD, Shum KL, Shorr RG (1998). "Hemoglobin based oxygen carriers: how much methemoglobin is too much؟". Artif Cells Blood Substit Immobil Biotechnol . 26 (2): 133–48. doi : 10.3109/10731199809119772 . PMID  9564432.
  51. ^ الهيموجلوبين محفوظ في 2017-03-15 على موقع Wayback Machine . Worthington-biochem.com. تم استرجاعه في 2013-09-05.
  52. ^ Van Beekvelt MC, Colier WN, Wevers RA, Van Engelen BG (2001). "Performance of near-infrared spectroscopy in measurement local O2 consumption and blood flow in skeletal muscle". J Appl Physiol . 90 (2): 511–19. doi :10.1152/jappl.2001.90.2.511. PMID  11160049. S2CID  15468862.
  53. ^ "الهيموجلوبين". مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2012 على موقع Wayback Machine MedicineNet. الويب. 12 أكتوبر 2009.
  54. ^ "Hemoglobin Home." أرشيف 2009-12-01 على موقع Wayback Machine ، علم الأحياء @ ديفيدسون. الويب. 12 أكتوبر 2009.
  55. ^ "Hemoglobin saturation graph". altitude.org. مؤرشف من الأصل في 2010-08-31 . تم الاسترجاع في 2010-07-06 .
  56. ^ King, Michael W. "The Medical Biochemistry Page – Hemoglobin". مؤرشف من الأصل في 2012-03-04 . تم الاسترجاع في 2012-03-20 .
  57. ^ Voet, D. (2008) Fundamentals of Biochemistry , 3rd. ed., Fig. 07_06, John Wiley & Sons. ISBN 0470129301 
  58. ^ Shikama K (2006). "طبيعة رابطة FeO2 في الميوغلوبين والهيموغلوبين: نموذج جزيئي جديد". Prog Biophys Mol Biol . 91 (1-2): 83-162. doi : 10.1016/j.pbiomolbio.2005.04.001 . PMID  16005052.
  59. ^ أهرينز؛ كيمبرلي، باشام (1993). أساسيات الأكسجين: الآثار المترتبة على الممارسة السريرية . جونز وبارتليت للتعلم. ص. 194. ISBN 978-0-86720-332-5.
  60. ^ Ogawa, S; Menon, RS; Tank, DW; Kim, SG; Merkle, H; Ellermann, JM; Ugurbil, K (1993). "رسم خرائط الدماغ الوظيفية عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي التبايني المعتمد على مستوى الأكسجين في الدم. مقارنة بين خصائص الإشارة والنموذج البيوفيزيائي". مجلة البيوفيزيائية . 64 (3): 803-12. رمز Bibcode :1993BpJ....64..803O. doi :10.1016/S0006-3495(93)81441-3. PMC 1262394. PMID  8386018 .  
  61. ^ ab Bren KL, Eisenberg R, Gray HB (2015). "اكتشاف السلوك المغناطيسي للهيموجلوبين: بداية الكيمياء الحيوية غير العضوية". Proc Natl Acad Sci USA . 112 (43): 13123–27. Bibcode :2015PNAS..11213123B. doi : 10.1073/pnas.1515704112 . PMC 4629386. PMID  26508205 . 
  62. ^ ab Goodman, Morris; Moore, G. William; Matsuda, Genji (1975-02-20). "التطور الدارويني في علم أنساب الهيموجلوبين". Nature . 253 (5493): 603–08. Bibcode :1975Natur.253..603G. doi :10.1038/253603a0. PMID  1089897. S2CID  2979887.
  63. ^ abc Storz, Jay F.; Opazo, Juan C.; Hoffmann, Federico G. (2013-02-01). "Gene duplication, genome duplication, and the function diversification of globins paragraphe". علم الوراثة الجزيئي والتطور . 66 (2): 469–78. رمز Bibcode :2013MolPE..66..469S. doi :10.1016/j.ympev.2012.07.013. ISSN  1095-9513. PMC 4306229. PMID 22846683  . 
  64. ^ ab Pillai, Arvind S.; Chandler, Shane A.; Liu, Yang; Signore, Anthony V.; Cortez-Romero, Carlos R.; Benesch, Justin LP; Laganowsky, Arthur; Storz, Jay F.; Hochberg, Georg KA; Thornton, Joseph W. (مايو 2020). "أصل التعقيد في تطور الهيموجلوبين". Nature . 581 (7809): 480–85. Bibcode :2020Natur.581..480P. doi :10.1038/s41586-020-2292-y. ISSN  1476-4687. PMC 8259614. PMID 32461643.  S2CID 218761566  . 
  65. ^ Zimmer EA, Martin SL, Beverley SM, Kan YW, Wilson AC (1980-04-01). "التكرار السريع وفقدان الجينات المشفرة لسلاسل ألفا للهيموجلوبين". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 77 (4): 2158–62. Bibcode :1980PNAS...77.2158Z. doi : 10.1073/pnas.77.4.2158 . ISSN  0027-8424. PMC 348671. PMID  6929543 . 
  66. ^ Mihailescu, Mihaela-Rita; Russu, Irina M. (2001-03-27). "A signature of the T → R transition in human hemoglobin". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 98 (7): 3773–77. Bibcode :2001PNAS...98.3773M. doi : 10.1073/pnas.071493598 . ISSN  0027-8424. PMC 31128. PMID 11259676  . 
  67. ^ Chou KC (1989). "الرنين منخفض التردد وتعاون الهيموجلوبين". Trends Biochem. Sci . 14 (6): 212–13. doi :10.1016/0968-0004(89)90026-1. PMID  2763333.
  68. ^ جينسن، فرانك ب (2009). "الأدوار المزدوجة لخلايا الدم الحمراء في توصيل الأكسجين للأنسجة: حاملات الأكسجين ومنظمات تدفق الدم المحلي". مجلة علم الأحياء التجريبي . 212 (الجزء 21): 3387-93. doi :10.1242/jeb.023697. PMID  19837879. S2CID  906177.
  69. ^ Hall, John E. (2010). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th ed.). Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier. p. 502. ISBN 978-1-4160-4574-8.
  70. ^ Rhodes, Carl E.; Denault, Deanna; Varacallo, Matthew (2019-03-04). Physiology, Oxygen Transport. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. PMID  30855920. مؤرشف من الأصل في 2021-08-27 . تم الاسترجاع في 2019-05-04 – عبر NCBI Bookshelf. من المهم ملاحظة أنه في حالة كربوكسي هيموغلوبين الدم، لا يكون انخفاض القدرة على حمل الأكسجين هو السبب في الأمراض، ولكن ضعف توصيل الأكسجين المرتبط بالأنسجة المستهدفة.
  71. ^ نيلسون، دي إل؛ كوكس، إم إم (2000). مبادئ ليهينجر للكيمياء الحيوية ، الطبعة الثالثة. نيويورك: دار وورث للنشر. ص 217، رقم ISBN 1572599316 . 
  72. ^ جايتون، آرثر سي؛ جون إي هول (2006). كتاب علم وظائف الأعضاء الطبية (الطبعة الحادية عشرة). فيلادلفيا: إلسفير سوندرز. ص 511. رقم ISBN 978-0-7216-0240-0.
  73. ^ محاضرة – 12 الميوغلوبين والهيموغلوبين على اليوتيوب
  74. ^ الكيمياء الحيوية (الطبعة الثامنة). نيويورك: دبليو إتش فريمان. 2015. ISBN 978-1-4641-2610-9.[ الصفحة المطلوبة ]
  75. ^ Rutjes, HA; Nieveen, MC; Weber, RE; Witte, F.; Van den Thillart, GEEJM (20 يونيو 2007). "تتضمن الاستراتيجيات المتعددة لأسماك السيشليد في بحيرة فيكتوريا للتعامل مع نقص الأكسجين مدى الحياة تبديل الهيموجلوبين". AJP: علم وظائف الأعضاء التنظيمي والتكاملي والمقارنة . 293 (3): R1376–83. doi :10.1152/ajpregu.00536.2006. PMID  17626121.
  76. ^ Gronenborn, Angela M.; Clore, G. Marius; Brunori, Maurizio; Giardina, Bruno; Falcioni, Giancarlo; Perutz, Max F. (1984). "الكيمياء الفراغية لـ ATP وGTP المرتبطين بهيموجلوبين الأسماك". مجلة علم الأحياء الجزيئي . 178 (3): 731–42. doi :10.1016/0022-2836(84)90249-3. PMID  6492161.
  77. ^ ويبر، روي إي؛ فرانك ب. جينسن (1988). "التكيفات الوظيفية في الهيموجلوبين من الفقاريات ذات الدم البارد". المراجعة السنوية لعلم وظائف الأعضاء . 50 : 161-79. doi :10.1146/annurev.ph.50.030188.001113. PMID  3288089.
  78. ^ Rang, HP; Dale MM; Ritter JM; Moore PK (2003). علم الصيدلة، الطبعة الخامسة . Elsevier. ISBN 978-0-443-07202-4.[ الصفحة المطلوبة ]
  79. ^ "Hemoglobin Variants". Lab Tests Online . American Association for Clinical Chemistry. 2007-11-10. مؤرشف من الأصل في 2008-09-20 . تم الاسترجاع في 2008-10-12 .
  80. ^ كيكوتشي، جي؛ يوشيدا، تي؛ نوغوتشي، إم. (2005). "هيم أوكسيجيناز وتحلل الهيم". اتصالات البحوث الكيميائية والفيزيائية الحيوية . 338 (1): 558-67. doi :10.1016/j.bbrc.2005.08.020. PMID  16115609.
  81. ^ كومز، مارغريت دبليو. (2011). "استقلاب الأحماض الأمينية والهيم". في ديفلين، توماس م. (المحرر). كتاب الكيمياء الحيوية: مع الارتباطات السريرية (الطبعة السابعة). هوبوكين، نيوجيرسي: جون وايلي وأولاده. ص. 797. رقم ISBN 978-0-470-28173-4.
  82. ^ "اعتلال الهيموغلوبين" في قاموس دورلاند الطبي
  83. ^ نقص الأكسجين في الدم محفوظ في 2009-02-02 على موقع واي باك مشين . موسوعة بريتانيكا ، تنص على نقص الأكسجين في الدم (انخفاض مستوى الأكسجين في الدم) .
  84. ^ Biology-Online.org --> القاموس » H » نقص الأكسجين في الدم محفوظ في 2009-11-21 على موقع Wayback Machine آخر تعديل 29 ديسمبر 2008
  85. ^ ويليام، سي ويلسون؛ جراند، كريستوفر م؛ هويت، ديفيد ب. (2007). "الفسيولوجيا المرضية للفشل التنفسي الحاد". الصدمة، المجلد الثاني: العناية الحرجة . تايلور وفرانسيس. ص. 430. ISBN 978-1-4200-1684-0. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2016-11-17 . تم استرجاعها في 2016-02-18 .
  86. ^ McGaffigan, PA (1996). "مخاطر نقص الأكسجين: كيفية حماية المريض من انخفاض مستويات الأكسجين". التمريض . 26 (5): 41-46، الاختبار 46. doi : 10.1097/00152193-199626050-00013 . PMID  8710285.
  87. ^ "NGSP: HbA1c and eAG". ngsp.org . مؤرشف من الأصل في 2015-10-15 . تم الاسترجاع في 2015-10-28 .
  88. ^ "تعريف الهيموجلوبين السكري". محفوظ في 2014-01-23 على موقع Wayback Machine Medicine Net. Web. 12 أكتوبر 2009.
  89. ^ مادسن، هـ؛ ديتزل، ج (1984). "نقل الأكسجين في الدم في الثلث الأول من الحمل السكري". Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica . 63 (4): 317–20. doi :10.3109/00016348409155523. PMID  6741458. S2CID  12771673.
  90. ^ الهيموجلوبين محفوظ في 2016-06-10 على موقع Wayback Machine في Medline Plus
  91. ^ Padmanaban, P.; Toora, B. (2011). "الهيموجلوبين: علامة ناشئة في مرض الشريان التاجي المستقر". Chronicles of Young Scientifics . 2 (2): 109. doi : 10.4103/2229-5186.82971 .
  92. ^ جمعية أبحاث مرض السكري الطبية الحيوية. حاسبة تحويل وحدات النظام الدولي للوحدات أرشيف 2013-03-09 على موقع واي باك مشين .
  93. ^ Handin, Robert I.; Lux, Samuel E. and StosselBlood, Thomas P. (2003). Blood: Principles & Practice of Hematology . Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 0781719933 
  94. ^ "اختبار مستوى الهيموجلوبين". Ibdcrohns.about.com . 2013-08-16. مؤرشف من الأصل في 2007-01-29 . تم الاسترجاع في 2013-09-05 .
  95. ^ "الهيموجلوبين (المدى المرجعي)". دفتر الممارسة العامة . مؤرشف من الأصل في 2009-09-25.
  96. ^ Murray SS & McKinney ES (2006). Foundations of Maternal-Newborn Nursing . الطبعة الرابعة، ص 919. فيلادلفيا: Saunders Elsevier. ISBN 1416001417 . 
  97. ^ "الهيماتوكريت (HCT) أو حجم الخلايا المضغوطة (PCV)". DoctorsLounge.com. مؤرشف من الأصل في 2008-01-02 . تم الاسترجاع في 2007-12-26 .
  98. ^ Frasca, D.; Dahyot-Fizelier, C.; Catherine, K.; Levrat, Q.; Debaene, B.; Mimoz, O. (2011). "دقة جهاز مراقبة الهيموجلوبين المستمر غير الجراحي في مرضى وحدة العناية المركزة*". طب العناية الحرجة . 39 (10): 2277–82. doi :10.1097/CCM.0b013e3182227e2d. PMID  21666449. S2CID  205541592.
  99. ^ Ferrari, M.; Binzoni, T.; Quaresima, V. (1997). "Oxidative metabolism in muscle". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 352 (1354): 677–83. Bibcode :1997RSPTB.352..677F. doi :10.1098/rstb.1997.0049. PMC 1691965 . PMID  9232855. 
  100. ^ Madsen, PL; Secher, NH (1999). "قياس تأكسج الدماغ بالأشعة تحت الحمراء القريبة". Progress in Neurobiology . 58 (6): 541–60. doi :10.1016/S0301-0082(98)00093-8. PMID  10408656. S2CID  1092056.
  101. ^ McCully, KK; Hamaoka, T. (2000). "Near-infrared spectroscopy: What can it tell us about oxygen saturation in skeletal muscle؟". Exercise and Sport Sciences Reviews . 28 (3): 123–27. PMID  10916704.
  102. ^ بيري، إس بي (2008). "التحليل الطيفي غير الجراحي للأشعة تحت الحمراء القريبة لوظائف المخ البشري أثناء التمرين". طرق . 45 (4): 289-99. doi :10.1016/j.ymeth.2008.04.005. PMID  18539160.
  103. ^ Rolfe, P. (2000). "Invivonear-Infraredspectroscopy". Annual Review of Biomedical Engineering . 2 : 715–54. doi :10.1146/annurev.bioeng.2.1.715. PMID  11701529.
  104. ^ Siebenmann, Christoph; Keiser, Stefanie; Robach, Paul; Lundby, Carsten (29 يونيو 2017). "CORP: تقييم كتلة الهيموجلوبين الكلية عن طريق إعادة تنفس أول أكسيد الكربون". مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقية . 123 (3): 645-654. doi : 10.1152/japplphysiol.00185.2017 . ISSN  8750-7587. PMID  28663373.
  105. ^ Mehagnoul-Schipper DJ, van der Kallen BF, Colier WN, van der Sluijs MC, van Erning LJ, Thijssen HO, Oeseburg B, Hoefnagels WH, Jansen RW (2002). "القياسات المتزامنة لتغيرات الأكسجين في المخ أثناء تنشيط المخ بواسطة التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في الأشخاص الأصحاء الصغار وكبار السن". Hum Brain Mapp . 16 (1): 14–23. doi :10.1002/hbm.10026. PMC 6871837. PMID  11870923 . 
  106. ^ "Cercacor – كيف تعمل تقنية الهيموجلوبين غير الجراحية من Ember". technology.cercacor.com . مؤرشف من الأصل في 2016-11-04 . تم الاسترجاع في 2016-11-03 .
  107. ^ L. Int Panis؛ B. Goddeeris؛ R Verheyen (1995). "تركيز الهيموجلوبين في يرقات Chironomus cf. Plumosus L. (Diptera: Chironomidae) من موطنين عدسيين". مجلة علم البيئة المائية الهولندية . 29 (1): 1-4. رمز Bibcode : 1995NJAqE..29....1P. doi : 10.1007/BF02061785. S2CID  34214741. مؤرشف من الأصل في 2018-09-05 . تم الاسترجاع في 2013-11-10 .
  108. ^ Zal F, Lallier FH, Green BN, Vinogradov SN, Toulmond A (1996). "نظام الهيموجلوبين المتعدد لدودة أنبوب التهوية الحرارية المائية Riftia pachyptila. II. دراسة تكوين سلسلة البولي ببتيد الكاملة من خلال تحليل أقصى إنتروبيا لأطياف الكتلة". J. Biol. Chem . 271 (15): 8875–81. doi : 10.1074/jbc.271.15.8875 . PMID  8621529.
  109. ^ Minic Z, Hervé G (2004). "الجوانب البيوكيميائية والإنزيماتية للتعايش بين دودة أنبوب أعماق البحار Riftia pachyptila والبكتيريا المتعايشة معها". Eur. J. Biochem . 271 (15): 3093–102. doi : 10.1111/j.1432-1033.2004.04248.x . PMID  15265029.
  110. ^ Liu L, Zeng M, Stamler JS (1999). "تحريض الهيموجلوبين في الخلايا البلعمية للفئران". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 96 (12): 6643–47. Bibcode :1999PNAS...96.6643L. doi : 10.1073 /pnas.96.12.6643 . PMC 21968. PMID  10359765. 
  111. ^ نيوتن دي إيه، راو كيه إم، دلوهي آر إيه، باتز جيه إي (2006). "الهيموجلوبين يتم التعبير عنه بواسطة الخلايا الظهارية السنخية". مجلة الكيمياء الحيوية . 281 (9): 5668–76. doi : 10.1074/jbc.M509314200 . PMID  16407281.
  112. ^ نيشي، هـ؛ إيناجي، ر؛ كاتو، هـ؛ تانيموتو، م؛ كوجيما، ي؛ سون، د؛ فوجيتا، ت؛ نانجاكو، م. (2008). "الهيموجلوبين يتم التعبير عنه بواسطة الخلايا المسنجية ويقلل من الإجهاد التأكسدي". مجلة الجمعية الأمريكية لأمراض الكلى . 19 (8): 1500–08. doi :10.1681/ASN.2007101085. PMC 2488266. PMID  18448584 . 
  113. ^ بوه، لاري (2001). دليل ممارسة الصيدلة: دليل للتجربة السريرية. ليبينكوت ويليامز وويلكينز. رقم ISBN 978-0-7817-2541-5.
  114. ^ هولدن، كونستانس (2005). "الدم والفولاذ". مجلة العلوم . 309 (5744): 2160. doi :10.1126/science.309.5744.2160d. S2CID  190178048.
  115. ^ Moran L, Horton RA, Scrimgeour G, Perry M (2011). Principles of Biochemistry . Boston, MA: Pearson. p. 127. ISBN 978-0-321-70733-8.
  116. ^ هنري، شون (7 أغسطس 2014). "إلقاء نظرة خاطفة على مجموعة الفنون في متحف جامعة ميشيغان للفنون". أخبار سي بي سي. مؤرشف من الأصل في 5 فبراير 2016. تم الاسترجاع في 1 فبراير 2016 .
  117. ^ "Lustre (Hémoglobine) 2014". Art Public Montréal . مونتريال. مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2016. تم الاسترجاع في 1 فبراير 2016 .

قراءة إضافية

مصادر المكتبة حول
الهيموجلوبين
  • الموارد الموجودة في مكتبتك
  • الموارد في المكتبات الأخرى
  • كامبل، إم كيه (1999). الكيمياء الحيوية (الطبعة الثالثة). هاركورت. رقم ISBN 978-0-03-024426-1.
  • Eshaghian, S; Horwich, TB; Fonarow, GC (2006). "علاقة عكسية غير متوقعة بين مستويات الهيموجلوبين السكري ومعدل الوفيات لدى مرضى السكري وقصور القلب الانقباضي المتقدم". Am Heart J. 151 ( 1): 91.e1–91.e6. doi :10.1016/j.ahj.2005.10.008. PMID  16368297.
  • جانونج، دبليو إف (2003). مراجعة علم وظائف الأعضاء الطبية (الطبعة 21). لانج. رقم ISBN 978-0-07-140236-1.
  • هاجر، ت. (1995). قوة الطبيعة: حياة لينوس بولينج. سايمون وشوستر. رقم ISBN 978-0-684-80909-0.
  • Hazelwood, Loren (2001) لا يمكن العيش بدونها: قصة الهيموجلوبين في المرض والصحة ، نوفا ساينس للنشر ISBN 1-56072-907-4 
  • كنيب جي، بالاكريشنان جي، تشن آر، شين تي جيه، ساهو إس سي، هو إن تي، جيوفانيلي جيه إل، سيمبليسانو في، هو سي، سبيرو تي (2005). "ديناميكيات التفارغ في الهيموجلوبين: أدوار روابط التيروزين H قبل الأخيرة". جي مول بيول . 356 (2): 335-53. دوى :10.1016/j.jmb.2005.11.006. بميد  16368110.
  • Hardison, Ross C. (2012). "Evolution of Hemoglobin and Its Genes". Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine . 2 (12): a011627. doi :10.1101/cshperspect.a011627. ISSN  2157-1422. PMC 3543078.  PMID 23209182  .
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعلقة بـ الهيموجلوبين .
  • بروتيوبيديا الهيموجلوبين
  • المجلس الوطني لمكافحة فقر الدم على موقع anemia.org
  • نوع جديد من الهيموجلوبين يسبب تشخيصًا وهميًا باستخدام أجهزة قياس الأكسجين في الدم أرشيف 2016-03-09 على موقع Wayback Machine على www.life-of-science.net أرشيف 2017-03-07 على موقع Wayback Machine
  • رسوم متحركة للهيموجلوبين: من الشكل الخالي من الأكسجين إلى الشكل الأكسجيني على موقع vimeo.com
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الهيموجلوبين&oldid=1253108689"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate