Myoglobin (Hebrew)
From Proteopedia
|
מיוגלובין
מיוגלובין הוא חלבון הנמצא בשרירים, משמש כמאגר חמצן ברקמת השריר ומאפשר תנועה של חמצן לתוכו. למיוגלובין מבנה דומה למולקולת חלבון בשם המוגלובין הנמצא בתאי דם אדומים ומשמש כנשא של חמצן בדם. לחלבון מיוגלובין זיקה גבוהה יותר מזו של המוגלובין לחמצן. מבנה מולקולת מיוגלובין וקישורה למולקולת חמצן המיוגלובין מורכב משרשרת פפטידית אחת. מבנה ראשוני - שרשרת הבנויה - . מבנה שניוני - כ- 80% מהשרשרת מסודרת בקונפורמציה של סליל ימני ובה 8 קטעים סליליים הקשורים ביניהם ע"י קטעים אמורפיים. מבנה זה מיוצב על-ידי קשרי מימן בתוך שלד השרשרת. מבנה שלישוני – גלובולרי (כדורי). מסה מולרית של המיוגלובין 17800 גרם\מול . בנוסף לשרשרת פפטידית זו, קיימת בחלבון מיוגלובין קבוצה פרוסטטית של הם המורכבת מחומצות אמיניות הקשורות לאטום ברזל. קבוצה פרוסטטית זו נמצאת בתוך מעין כיס בחלבון. הכיס מהווה סביבה הידרופובית . בסביבה מימית (הידרופילית) קטיון הברזל Fe+2 הבא במגע עם חמצן, עובר שינוי בערכיותו והופך ל- Fe+3. הברזל התלת ערכי אינו קושר חמצן ולכן חשוב שישמר דו-ערכי. מבנה ההם מיוצב בחלבון על ידי אטום הברזל הקשור בצדו האחד לחומצת האמינו היסטדין ( 93 ) His ובצדו השני נמצאת חומצת האמינו היסטידין ( 64 ) His אשר לא נקשרת לברזל ישירות. תפקידה למנוע מהחמצן לחמצן את הברזל. קישור מולקולת החמצן לברזל אינו חזק וניתן לניתוק בקלות, למעשה המולקולות נמצאות בשיווי משקל בין המצב הקשור למצב המנותק. למיוגלובין זיקה גבוהה מאד למולקולות חמצן. בדם הזורם בנימים העוברים בסמוך לרקמת תאי שריר, לחץ חלקי נמוך מאד של חמצן. בלחץ חלקי זה נוטות מולקולות ההמוגלובין לשחרר את מולקולות החמצן ומכיוון שלחמצן זיקה גבוהה יותר למיוגלובין הוא עובר בדיפוזיה מואצת לתוך תאי השריר. חלק ממולקולות החמצן נאגרות בצורה הקשורה למיוגלובין וחלק משמשות בתהליך הנשימה התאית. כאשר השריר נמצא במאמץ, הלחץ החלקי של החמצן בתא יורד מאד. במצב זה יתדלדל מאגר החמצן הקשור למיוגלובין. ריכוז גבוה של מיוגלובין בשרירים כהתאמה פיזיולוגית יונקים ימיים מסוגלים להישאר מתחת לפני המים זמן ממושך בין היתר הודות לעובדה כי בשרירי גופם ריכוז גבוה של מיוגלובין. לכלב-ים, לדוגמה, ריאות שאינן גדולות יותר מריאותיו של יונק יבשתי במשקל דומה, והוא מסוגל לשהות בתוך המים למעלה משלושים דקות מבלי להראות סימני מצוקה. מרבית החולייתנים מסוגלים לנוע בתנועה מהירה מאוד, רק לעיתים רחוקות. רוב הזמן, הפרט מבצע תנועה איטית. מערך השרירים מותאם לאפשר הן תנועה איטית והן התפרצויות של תנועה מהירה. בכריש, כל שריר סגמנטלי מסודר בשניים או שלושה אזורים מוגדרים, שכל אחד מכיל טיפוס שריר מסוים. סיבי שריר עדינים מכילים שפע של מיוגלובין, בעל יכולת קשירה חזקה לחמצן. סיבי שריר אלו יכולים לאגור כמות גדולה יחסית של חמצן. צבעו של המיוגלובין הוא אדום, ולכן סיבים העשירים במיוגלובין אדומים וכהים. סיבים מסוג זה מהווים 5% מהשרירים של הכריש, הם מתכווצים לאט ומבצעים בעיקר נשימה אירובית. מרבית שרירי הכריש, ואצל כלל החולייתנים הם תאי שריר לבנים. תאים אלו חסרי מיטוכונדריה, והם מכילים מעט מיוגלובין. לצורך אספקת אנרגיה הם מבצעים נשימה אנאירובית. שרירים אלו מתכווצים מהר מאוד. שרירים אדומים – פעילות איטית וממושכת (אספקת חמצן מתמדת). שרירים לבנים – התפרצות מהירה מאוד של פעילות יתר, מתעייפים מהר (מלאי גליקוגן אוזל). שריר ביניים – ורוד: מכיל גם אנזימים גליקוליטיים וגם מפרקי חמצן. טווח פעילות ביניים. בזמן שחייה איטית מתפקדים רק השרירים האדומים. בזמן הגברה, גם הוורודים נכנסים לתפקוד. בצורך דחוף (תקיפה / בריחה) גם הלבנים. יוצא מכך, שהרוב המוחלט של שרירי הכריש הם בשימוש מועט מאוד. הירארכיה דומה קיימת גם אצל חולייתני יבשה, רק שפה הסיבים מעורבבים בתוך השרירים האנטומיים. סוסים / כלבים – בנויים לריצה ארוכה וממושכת – צבעם של רוב השרירים אדום. טורפים, כמו צ'יטה למשל – בעיקר שרירים לבנים. (עוף – כנף לבנה, ירך אדומה). על החלבון חדשות היום שלנו
