Hemoglobiin

Hemoglobiin ehk verevärvnik (ladina keeles haemoglobinum; lühendatult Hb) on enamikul suletud vere- ja lümfiringlusega selgroogsetel punastes verelibledes ringlev globulaarne kromoproteiin, mis sisaldab rauda ning seob ja transpordib hapnikku. Hemoglobiin on kompleksühend.

Täiskasvanud inimese hemoglobiin. Punasena on kujutatud alfa-alamühikud, sinisena beeta-alamühikud, rohelisena heemirühmad.

Hemoglobiini ja hemoglobiinilaadseid molekule on leitud ka osal selgrootutest (rõngussidel, limustel, pärgussidel, kärssussidel), seentel ja taimedel.

Variandid

Hemoglobiini on erinevaid variante:

• A-hemoglobiin – normaalne täiskasvanute hemoglobiin;
• A_1C-hemoglobiin ehk glükohemoglobiin – glükoosiga seostunud hemoglobiin, mille hulk veres suureneb ravimata suhkurtõve korral;
• C-hemoglobiin – teatud ebanormaalne hemoglobiin;
• D-hemoglobiin – teatud ebanormaalne hemoglobiin;
• E-hemoglobiin – teatud ebanormaalne hemoglobiin;
• F-hemoglobiin – lootehemoglobiin;
• Goweri hemoglobiin 1 ja 2 – kaks normaalset lootel esinevat hemoglobiini vormi;
• H-hemoglobiin – teatud ebanormaalne hemoglobiin;
• S-hemoglobiin – teatud ebanormaalne hemoglobiin.

Etümoloogia

Sõna "hemoglobiin" tuleneb kreekakeelsest sõnast haima ('veri') ja ladinakeelsest sõnast globus ('kera').

Avastamine

Punast verepigmenti ehk hemoglobiinikristalli (saksa keeles Hämoglobinkristalle) õnnestus teadaolevalt esimesena eraldada saksa arstil Otto Funkel 1852. aastal.

Struktuur

Heemirühm

Nagu nimigi ütleb, on verevärvnik ka pigment, mis annab erütrotsüüdile iseloomuliku punase värvuse. Hemoglobiini molekul koosneb neljast valgulisest kerakujulisest alamühikust, mis on seondunud mittevalguliste prosteetiliste heemirühmadega. Heemirühm on sümmeetrilise molekulaarse ehitusega struktuur, mille keskel asub rauaioon. Heemirühma heterotsüklilist osa koos rauaiooniga nimetatakse porfüriiniks.

Kui molekuli keskmest puudub raua kahevalentne ioon, siis heemirühm hapnikku siduda ei saa. Seega on porfüriin hemoglobiinis kõige tähtsam, molekuli valguline osa on tugirollis. Sellegipoolest on globulaarne osa küllaltki aktiivne – valgulised alamühikud muudavad molekuli kuju vastavalt sellele, kas ja mitu hapniku molekuli on hemoglobiiniga seondunud. Massilt on hemoglobiinis 94% globiini (valguline osa) ja ainult 4,6% moodustavad prosteetilised rühmad.

Kuna heem on vingugaasi ehk süsinikmonooksiidi suhtes palju afiinsem kui hapniku suhtes, seondub süsinikmonooksiid hemoglobiinis hapniku kohale, kui sissehingatavas õhus on vingugaasi. Organism ei saa selle tagajärjel piisavalt hapnikku ja järgneb vingumürgistus, mis võib lõppeda surmaga.

Analoogsed molekulid

Hemoglobiinis sisalduv sümmeetrilise kujuga heemirühm sarnaneb taimedes fotosünteesis osaleva klorofüllimolekuliga, mille keskmes asub magneesiumiaatom.

Vaata ka

• Hapnik
• Hemotsüaniin

Kirjandus

• Jay F. Storz, Federico G. Hoffmann, Juan C. Opazo jt, Developmental regulation of hemoglobin synthesis in the green anole lizard Anolis carolinensis, Journal of Experimental Biology 2011 214: 575-581; doi: 10.1242/jeb.050443