Tại sao một đường cong phân ly oxy có thể là sigmoidal?

Tại sao một đường cong phân ly oxy có thể là sigmoidal?
Anonim

Bởi vì nó được liên kết với liên kết oxy hợp tác.

KHÔNG ĐỘC QUYỀN VS. HỢP TÁC XÁC NHẬN OXY HÓA

Liên kết oxy không hợp tác thường được liên kết với myoglobin. Nó là một monome. Nó có một cường điệu đường cong liên kết oxy và KHÔNG có liên kết oxy hợp tác. Điều này được mô tả là:

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

Ở đâu # "Y" # là độ bão hòa phân đoạn (trục y), # "P" _ (O_2) # là áp suất riêng phần của oxy trong # "torr" (trục x) và # "K" _D # là hằng số phân ly cho các sự kiện ràng buộc. # "K" _D # là nhỏ hơn cho ái lực ràng buộc cao hơn.

Liên kết oxy hợp tác về cơ bản là một hiệu ứng trong đó ái lực liên kết oxy có thể thay đổi tùy thuộc vào lượng oxy bị ràng buộc và điều này được mô tả thông qua sigmoidal đường cong ràng buộc.

HEMOGLOBIN

Huyết sắc tố, một # alpha_2beta_2 # dị vòng, Là các ví dụ điển hình cho các đường cong liên kết oxy sigmoidal. Đường cong ràng buộc của nó được định nghĩa là:

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

Ở đâu # "Y" # là độ bão hòa phân đoạn (trục y), # "P" _ (O_2) # là áp suất riêng phần của oxy trong # "torr" (trục x), # "P" _50 # là áp suất riêng phần của oxy khi # "K" _D = "P" _ (O_2) ## "K" _D # là hằng số phân ly cho các sự kiện ràng buộc. #n <= 4 # cho Huyết sắc tố, và # "K" _D # là nhỏ hơn cho ái lực ràng buộc cao hơn.

Và đường cong ràng buộc trông như:

HỢP TÁC XÁC NHẬN OXY HÓA

Về cơ bản, liên kết oxy hợp tác có nghĩa là tại thấp lượng oxy, ái lực liên kết là thấp và bão hòa phân đoạn cũng là thấp , đồng thời, tại cao lượng oxy, ái lực liên kết là cao và bão hòa phân đoạn cũng là cao .

Điều này thật tuyệt vời vì huyết sắc tố có thể liên kết oxy tốt khi có nhiều xung quanh và giải phóng nó tốt khi không có nhiều oxy xung quanh. Điều này giúp nó dễ dàng thực hiện công việc của mình như một protein vận chuyển oxy.

Về mặt toán học, điều này có thể được mô tả bằng cách lưu ý rằng oxy là một hiệu ứng / điều chỉnh homotypic, vì vậy một khi nó liên kết với # "Fe" ("II") # trung tâm trong heme và sắt di chuyển xuống #0.6# angstroms vào mặt phẳng của heme, khác gần đó # "Fe" ("II") # ràng buộc các trang web bắt chước sự thay đổi về hình dạng và như vậy tạo điều kiện cho sự liên kết của nhiều oxy hơn.