Mengapa mungkin lengkung pemisahan oksigen menjadi sigmoidal?

Mengapa mungkin lengkung pemisahan oksigen menjadi sigmoidal?
Anonim

Kerana ia dikaitkan dengan mengikat oksigen koperatif.

NONCOOPERATIVE VS. COINDERATIVE OXYGEN BINDING

Mengikat oksigen bukan kooperatif biasanya dikaitkan dengan myoglobin. Ia adalah monomer. Ia mempunyai a hiperbola lengkung pengikatan oksigen dan TIDAK mengikat oksigen koperasi. Ini digambarkan sebagai:

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

di mana # "Y" # adalah tepu pecahan (paksi-y), # "P" _ (O_2) # adalah tekanan separa oksigen dalam # "torr" # (paksi-x), dan # "K" _D # adalah pemalar pemisahan untuk peristiwa mengikat. # "K" _D # adalah lebih kecil untuk pertalian mengikat yang lebih tinggi.

Mengikat oksigen koperasi pada dasarnya merupakan kesan di mana pertalian oksigen mengikat boleh ubah bergantung kepada berapa banyak oksigen terikat, dan ini diterangkan melalui a sigmoidal lengkung yang mengikat.

HEMOGLOBIN

Hemoglobin, a # alpha_2beta_2 # heterotetramer, adalah yang contoh utama bagi lengkung pengikat oksigen sigmoidal. Keluk mengikatnya ditakrifkan sebagai:

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

di mana # "Y" # adalah tepu pecahan (paksi-y), # "P" _ (O_2) # adalah tekanan separa oksigen dalam # "torr" # (paksi-x), # "P" _50 # adalah tekanan separa oksigen apabila # "K" _D = "P" _ (O_2) #, dan # "K" _D # adalah pemalar pemisahan untuk peristiwa mengikat. #n <= 4 # untuk Hemoglobin, dan # "K" _D # adalah lebih kecil untuk pertalian mengikat yang lebih tinggi.

Dan lengkung yang mengikat kelihatan seperti:

COINDERATIVE OXYGEN BINDING

Pada dasarnya, pengikatan oksigen koperasi bermaksud bahawa pada rendah kuantiti oksigen, afiniti mengikat adalah rendah dan ketepuan pecahan juga rendah , sementara pada masa yang sama, pada tinggi kuantiti oksigen, afiniti mengikat adalah tinggi dan ketepuan pecahan juga tinggi .

Ini hebat kerana hemoglobin boleh mengikat oksigen dengan baik apabila terdapat banyak di sekeliling, dan melepaskannya dengan baik apabila tidak banyak oksigen di sekelilingnya. Ini menjadikannya lebih mudah untuk melaksanakan tugasnya sebagai protein pengangkutan oksigen.

Bukan secara matematik, ini boleh diterangkan dengan menyatakan bahawa oksigen adalah pengeluar homotip / pengawal selia, jadi apabila ia mengikat kepada # "Fe" ("II") # pusat di heme dan besi bergerak ke bawah #0.6# angstroms ke dalam pesawat heme, yang lain berhampiran # "Fe" ("II") # mengikat tapak meniru perubahan konformasi maka dengan itu memudahkan pengikatan lebih banyak oksigen.