Werkcollege 1
Waarom heeft een dier bloed?
- Gaswisseling
- Stofwisseling → glucose, aminozuren, vetzuren en lipoproteïnen
- Humorale signalering
- Buffer
- Temperatuur
- pH
- Osmolariteit
- Hydraulische functie
- Immuun-afweer door leukocyten
- Hemostase (stelping en stolling)
Waarom heeft een dier hemoglobine?
- Capaciteit voor O2-aanvoer: meer zuurstoftransport in bloed t.o.v. een fysiologische
zoutoplossing
- Reversibele O2-binding: heem bindt O2 irreversibel, globine-structuur van Hb maakt
de binding van O2 aan heem specifieker en zwakker, affiniteit van Hb voor O2 is
intermediair tussen longen en aërobe weefsels. (Hb wordt met O2 verzadigd in de
longcapillairen en staat toch makkelijk zuurstof af in weefsel-capillairen
- Coöperatieve binding van 4 O2
- Door tetramere eiwit-structuur (alfa2, beta2) is de oxidissociatiecurve van
Hb(O2)4 een sigmoïdale curve, dus middenin steil
- Daardoor een grote verandering van % Hb-O2 (oxi-Hb) in een relatief kleine
(fysiologische) PO2-range
- Fijnregulering van O2-dissociatie: pH, [CO2], [DPG], temperatuur, etc
- Effectieve warmtewisselaar
- Hb + 4 O2 → Hb(O2)4 + warmte → long ventilatie (bloed →
uitademingslucht)
- Hb(O2)4 + warmte → Hb + 4 O2 → weefsel ademhaling (afgifte weefsel →
bloed)
- Bloed is koelvloeistof voor aërobe weefsels
Waarom is hemoglobine verpakt in rode bloedcellen?
- Bescherming alle hemoglobine in erytrocyt. Bevindt zich midden in het bloedvat waar
het wat harder stroomt. Hemoglobine alleen zal overal in het bloedvat zitten
waardoor het transport langzamer zal zijn.
- Vormverandering van erytrocyt: Bij kleinere diameter van bloedvat kan erytrocyt een
parachute vorm krijgen zodat het er in past. Ook langere contactoppervlak en dus
betere gasuitwisseling.
- Reparatie van Hb tijdens de rit: Hb kan na oxidatie(na oxidatie is het metHb) worden
geregenereerd via het enzym met-Hb-reductase in de erytrocyten
- Eliminatie van toxische O2-radicalen (omzetting naar H2O)
- Erythrocyte regelt dissociatie van oxi-Hb. Met dpg dat in glycolyse en
pentosefosfaatpad gemaakt wordt.
Krokodilijsvis heeft geen hemoglobine en erytrocyten. Als compensatie:
- Lage temperatuur dus meer O2 opgelost in plasma
, - Hoge pompfunctie hart→ plasma snel rondgepompt
- Zuurstof opname door huid
Opdracht 1
a. Hemoglobine kan 4x meer O2 binden maar weegt ook 4x zo veel. p50 = helft van
hemoglobine heeft O2 gebonden. Ze komen allebei tot 100% verzadiging en binden
allebei evenveel O2 per hetzelfde gewicht → overeenkomsten. Verschillen: door de
gezamenlijke binding(4 subunits) van hemoglobine krijgt die een S-curve en
myoglobine heeft 1 subunit
b. Elke heem groep heeft een lage affiniteit. Maar als er 1 zuurstof bindt verandert door
allostere beïnvloeding de affiniteit van de andere heemgroepen. Als een subunit een
zuurstof binden dan ondergaan de andere subunits een conformatieverandering
waardoor ze een hogere affiniteit krijgen voor zuurstof waardoor de curve omhoog
schiet en je een S-curve krijgt. Bij een lage O2 spanning laat hemoglobine zijn O2
vrij. Bij een hele lage O2 spanning kan O2 uit myoglobine gebruikt worden.
c. -
d. In erytrocyt zit DPG dat in glycolyse wordt gemaakt en is heel sterk negatief geladen.
BPG kan binden aan hemoglobine en daardoor de affiniteit verlagen voor O2 en dus
de P50 verhogen(naar rechts verschuiven). Op hemoglobine zit histidine en lysine
als positief geladen, histidine alleen bij ph van 6 of lager positief. Daarom bindt BPG
in de weefsels wel aan hemoglobine want daar is de ph lager(hoe meer arbeid hoe
zuurder door productie melkzuur) en in longen niet want
daar is ph hoger. Hierdoor wordt meer O2 afgegeven in de
weefsels. In longen hebben je dus een andere curve dan in
weefsels.
e. Bohr-effect: de eigenschap van hemoglobine dat als de
concentratie van CO2 in bloed toeneemt, de afgifte van O2
aan cellen toeneemt → rechtsverschuiving. Daling van
pH(acidose) en verhoging temp. geven ook
rechtsverschuiving en ook hogere 2,3 DPG
, Opdracht 2
a. Bij dieren: Bij de moeder zal [bpg] hoger zijn omdat er dan
meer hemoglobine is gebonden waardoor de O2 affiniteit
lager is. Hierdoor kan in de placenta de moeder veel O2
afgeven aan de baby. Zie grafiek: meest linkse groene
streep is gedeelte van O2 dat de foetus aan zijn eigen
weefsel afgeeft(foetus heeft dus ook beetje bohr-effect). De
tweede groene streep is de O2 die foetus van moeder
opneemt.
b. Bij de mens: De Hb van de foetus heeft dan minder affiniteit
voor BPG. De histidine is gemuteerd waardoor die geen +
lading heeft. Ook als is BPG aanwezig alsnog heeft
hemoglobine hoge affiniteit voor O2. Het heeft hetzelfde
effect als bij a
c. Herkauwers: structureel andere Hbf gen met hogere affiniteit voor zuurstof dan Hba
gen zodat effectief O2 kan worden overgedragen van de maternale naar de foetale
circulatie. Na geboorte worden alle erytrocyten vervangen voor adulte erytrocyten,
door verandering van genexpressie in voorganger erytrocyten. In de zee hoge
affiniteit met O2 en lage O2-spanning in de bergen juist andersom.
Werkcollege 2
Opbouw van heem en hemoglobine
a. -
i. 32 Glycine + 32 succinyl-CoA
ii. 32 x ALA
iii. 16 x PBG
iv. 4 Uroporfyrinogeen III
v. 4 coproporfyrinogeen III
vi. 4 protoporfyrinogeen IX
vii. 4 protoporfyrine IX + 4 Fe²⁺
viii. 4 heem + 2 alpha-globine + 2 beta-globine
ix. 1 hemoglobine
Afbraak van Hb en van heem
a.
i. 1 hemoglobine In: macrofaag
ii. 4 heem + 2 alpha-globine + 2 beta-globine In: R.E.S (macrofaag)
iii. 4 Biliverdine + 4 Fe²⁺ + 4 CO⁺ In: R.E.S macrofaag
iv. 4 bilirubine In: R.E.S macrofaag
v. 4 bilirubine/albumine In: plasma
vi. 4 bilirubine-di-glucuronide In: lever
vii. 4 urobillinogeen/stercobilinogeen In: darm anaeroob
viii. 4 stercobiline/urobiline In: darm aeroob
ix. Uitscheiding via urine / feces
b. Eerst blauw en rood door de hemoglobine dat in het bloed zit dat buiten de
bloedbaan is getreden. Daarna wordt het vaak geelachtig en dit komt doordat de
Waarom heeft een dier bloed?
- Gaswisseling
- Stofwisseling → glucose, aminozuren, vetzuren en lipoproteïnen
- Humorale signalering
- Buffer
- Temperatuur
- pH
- Osmolariteit
- Hydraulische functie
- Immuun-afweer door leukocyten
- Hemostase (stelping en stolling)
Waarom heeft een dier hemoglobine?
- Capaciteit voor O2-aanvoer: meer zuurstoftransport in bloed t.o.v. een fysiologische
zoutoplossing
- Reversibele O2-binding: heem bindt O2 irreversibel, globine-structuur van Hb maakt
de binding van O2 aan heem specifieker en zwakker, affiniteit van Hb voor O2 is
intermediair tussen longen en aërobe weefsels. (Hb wordt met O2 verzadigd in de
longcapillairen en staat toch makkelijk zuurstof af in weefsel-capillairen
- Coöperatieve binding van 4 O2
- Door tetramere eiwit-structuur (alfa2, beta2) is de oxidissociatiecurve van
Hb(O2)4 een sigmoïdale curve, dus middenin steil
- Daardoor een grote verandering van % Hb-O2 (oxi-Hb) in een relatief kleine
(fysiologische) PO2-range
- Fijnregulering van O2-dissociatie: pH, [CO2], [DPG], temperatuur, etc
- Effectieve warmtewisselaar
- Hb + 4 O2 → Hb(O2)4 + warmte → long ventilatie (bloed →
uitademingslucht)
- Hb(O2)4 + warmte → Hb + 4 O2 → weefsel ademhaling (afgifte weefsel →
bloed)
- Bloed is koelvloeistof voor aërobe weefsels
Waarom is hemoglobine verpakt in rode bloedcellen?
- Bescherming alle hemoglobine in erytrocyt. Bevindt zich midden in het bloedvat waar
het wat harder stroomt. Hemoglobine alleen zal overal in het bloedvat zitten
waardoor het transport langzamer zal zijn.
- Vormverandering van erytrocyt: Bij kleinere diameter van bloedvat kan erytrocyt een
parachute vorm krijgen zodat het er in past. Ook langere contactoppervlak en dus
betere gasuitwisseling.
- Reparatie van Hb tijdens de rit: Hb kan na oxidatie(na oxidatie is het metHb) worden
geregenereerd via het enzym met-Hb-reductase in de erytrocyten
- Eliminatie van toxische O2-radicalen (omzetting naar H2O)
- Erythrocyte regelt dissociatie van oxi-Hb. Met dpg dat in glycolyse en
pentosefosfaatpad gemaakt wordt.
Krokodilijsvis heeft geen hemoglobine en erytrocyten. Als compensatie:
- Lage temperatuur dus meer O2 opgelost in plasma
, - Hoge pompfunctie hart→ plasma snel rondgepompt
- Zuurstof opname door huid
Opdracht 1
a. Hemoglobine kan 4x meer O2 binden maar weegt ook 4x zo veel. p50 = helft van
hemoglobine heeft O2 gebonden. Ze komen allebei tot 100% verzadiging en binden
allebei evenveel O2 per hetzelfde gewicht → overeenkomsten. Verschillen: door de
gezamenlijke binding(4 subunits) van hemoglobine krijgt die een S-curve en
myoglobine heeft 1 subunit
b. Elke heem groep heeft een lage affiniteit. Maar als er 1 zuurstof bindt verandert door
allostere beïnvloeding de affiniteit van de andere heemgroepen. Als een subunit een
zuurstof binden dan ondergaan de andere subunits een conformatieverandering
waardoor ze een hogere affiniteit krijgen voor zuurstof waardoor de curve omhoog
schiet en je een S-curve krijgt. Bij een lage O2 spanning laat hemoglobine zijn O2
vrij. Bij een hele lage O2 spanning kan O2 uit myoglobine gebruikt worden.
c. -
d. In erytrocyt zit DPG dat in glycolyse wordt gemaakt en is heel sterk negatief geladen.
BPG kan binden aan hemoglobine en daardoor de affiniteit verlagen voor O2 en dus
de P50 verhogen(naar rechts verschuiven). Op hemoglobine zit histidine en lysine
als positief geladen, histidine alleen bij ph van 6 of lager positief. Daarom bindt BPG
in de weefsels wel aan hemoglobine want daar is de ph lager(hoe meer arbeid hoe
zuurder door productie melkzuur) en in longen niet want
daar is ph hoger. Hierdoor wordt meer O2 afgegeven in de
weefsels. In longen hebben je dus een andere curve dan in
weefsels.
e. Bohr-effect: de eigenschap van hemoglobine dat als de
concentratie van CO2 in bloed toeneemt, de afgifte van O2
aan cellen toeneemt → rechtsverschuiving. Daling van
pH(acidose) en verhoging temp. geven ook
rechtsverschuiving en ook hogere 2,3 DPG
, Opdracht 2
a. Bij dieren: Bij de moeder zal [bpg] hoger zijn omdat er dan
meer hemoglobine is gebonden waardoor de O2 affiniteit
lager is. Hierdoor kan in de placenta de moeder veel O2
afgeven aan de baby. Zie grafiek: meest linkse groene
streep is gedeelte van O2 dat de foetus aan zijn eigen
weefsel afgeeft(foetus heeft dus ook beetje bohr-effect). De
tweede groene streep is de O2 die foetus van moeder
opneemt.
b. Bij de mens: De Hb van de foetus heeft dan minder affiniteit
voor BPG. De histidine is gemuteerd waardoor die geen +
lading heeft. Ook als is BPG aanwezig alsnog heeft
hemoglobine hoge affiniteit voor O2. Het heeft hetzelfde
effect als bij a
c. Herkauwers: structureel andere Hbf gen met hogere affiniteit voor zuurstof dan Hba
gen zodat effectief O2 kan worden overgedragen van de maternale naar de foetale
circulatie. Na geboorte worden alle erytrocyten vervangen voor adulte erytrocyten,
door verandering van genexpressie in voorganger erytrocyten. In de zee hoge
affiniteit met O2 en lage O2-spanning in de bergen juist andersom.
Werkcollege 2
Opbouw van heem en hemoglobine
a. -
i. 32 Glycine + 32 succinyl-CoA
ii. 32 x ALA
iii. 16 x PBG
iv. 4 Uroporfyrinogeen III
v. 4 coproporfyrinogeen III
vi. 4 protoporfyrinogeen IX
vii. 4 protoporfyrine IX + 4 Fe²⁺
viii. 4 heem + 2 alpha-globine + 2 beta-globine
ix. 1 hemoglobine
Afbraak van Hb en van heem
a.
i. 1 hemoglobine In: macrofaag
ii. 4 heem + 2 alpha-globine + 2 beta-globine In: R.E.S (macrofaag)
iii. 4 Biliverdine + 4 Fe²⁺ + 4 CO⁺ In: R.E.S macrofaag
iv. 4 bilirubine In: R.E.S macrofaag
v. 4 bilirubine/albumine In: plasma
vi. 4 bilirubine-di-glucuronide In: lever
vii. 4 urobillinogeen/stercobilinogeen In: darm anaeroob
viii. 4 stercobiline/urobiline In: darm aeroob
ix. Uitscheiding via urine / feces
b. Eerst blauw en rood door de hemoglobine dat in het bloed zit dat buiten de
bloedbaan is getreden. Daarna wordt het vaak geelachtig en dit komt doordat de
