Différence clé - Hémoglobine oxygénée vs désoxygénée
L'hémoglobine est une protéine présente dans les globules rouges, qui transportent l'oxygène des poumons vers les tissus et organes du corps et le dioxyde de carbone des tissus et organes du corps vers les poumons. Il existe deux états d'hémoglobine: l'hémoglobine oxygénée et désoxygénée. le différence clé entre l'hémoglobine oxygénée et désoxygénée est que l'hémoglobine oxygénée est l'état de l'hémoglobine liée à quatre molécules d'oxygène tandis que l'hémoglobine désoxygénée est l'état non lié de l'hémoglobine à l'oxygène. L'hémoglobine oxygénée est de couleur rouge vif tandis que l'hémoglobine désoxygénée est de couleur rouge foncé.
Qu'est-ce que l'hémoglobine ?
L'hémoglobine (Hb) est une molécule protéique complexe présente dans les globules rouges qui donne la forme typique du globule rouge (rond avec un centre étroit). Les rôles clés de l'Hb comprennent le transport de l'oxygène des poumons vers les tissus corporels, son échange avec du dioxyde de carbone et l'acheminement du dioxyde de carbone des tissus corporels vers les poumons et son échange avec de l'oxygène. La molécule d'hémoglobine contient quatre chaînes polypeptidiques (sous-unités protéiques) et quatre groupes hémiques, comme le montre la figure 01. Quatre chaînes polypeptidiques représentent deux chaînes alpha globuline et deux chaînes bêta globuline. L'hème est un composé porphyrine important dans la molécule d'hémoglobine qui a un atome de fer central intégré à l'intérieur. Chaque chaîne polypeptidique de la molécule d'hémoglobine contient un groupe hème et un atome de fer. L'atome de fer est vital pour le transport de l'oxygène et du dioxyde de carbone dans le sang et c'est le principal contributeur de la couleur rouge des globules rouges. L'hémoglobine est également appelée métaloprotéine en raison de son incorporation d'atomes de fer.
L'apport d'oxygène aux tissus et aux organes est vital et essentiel. Les cellules obtiennent de l'énergie par la respiration aérobie (phosphorylation oxydative) en utilisant l'oxygène comme accepteur d'électrons. La production d'énergie est nécessaire pour un métabolisme et des fonctions cellulaires optimaux. L'apport d'oxygène est facilité par les protéines de l'hémoglobine. Par conséquent, l'hémoglobine est également connue sous le nom de protéine transportant l'oxygène dans le sang.
Le faible taux d'hémoglobine dans le sang appelé anémie. L'état d'anémie peut causer plusieurs maladies. Il existe différentes raisons expliquant les faibles concentrations d'hémoglobine dans le sang. La carence en fer est la principale raison, tandis que les régimes excessifs, les modes de vie malsains, certaines maladies et les cancers en sont également les causes.
La molécule d'hémoglobine a quatre sites de liaison à l'oxygène associés à quatre atomes de Fe+2. Une molécule d'hémoglobine peut transporter au maximum quatre molécules d'oxygène. Par conséquent, l'hémoglobine peut être saturée ou insaturée en oxygène. La saturation en oxygène est le pourcentage de sites de liaison à l'oxygène de l'hémoglobine occupés par l'oxygène. En d'autres termes, il mesure la fraction d'hémoglobine saturée en oxygène par rapport à l'hémoglobine totale. Ces deux états de l'hémoglobine sont appelés hémoglobine oxygénée et désoxygénée.
Figure 1: Structure de l'hémoglobine
Qu'est-ce que l'hémoglobine oxygénée ?
Lorsque les molécules d'hémoglobine sont liées et saturées de molécules d'oxygène, la combinaison de l'hémoglobine et de l'oxygène est appelée hémoglobine oxygénée (oxyhémoglobine). L'hémoglobine oxygénée se forme au cours de la respiration physiologique (ventilation), lorsque les molécules d'oxygène se lient aux groupes hémiques de l'hémoglobine dans les globules rouges. La production d'hémoglobine oxygénée se produit principalement dans les capillaires pulmonaires à proximité des alvéoles pulmonaires où se produisent les échanges gazeux (inhalation et expiration). L'affinité de la liaison de l'oxygène à l'hémoglobine est fortement influencée par le pH. Lorsque le pH est élevé, il existe une forte affinité de liaison de l'oxygène à l'hémoglobine, mais elle diminue à mesure que le pH diminue. Il y a normalement un pH élevé dans les poumons et un pH bas dans les muscles. Ainsi, cette différence de conditions de pH est utile pour la fixation, le transport et la libération de l'oxygène. Puisqu'il existe une forte affinité de liaison près du poumon, l'oxygène se lie à l'hémoglobine et produit de l'oxyhémoglobine. Lorsque l'oxyhémoglobine atteint le muscle en raison d'un pH bas, elle se dissout et libère de l'oxygène dans les cellules. Le niveau normal d'oxygène dans le sang des humains est considéré comme étant compris entre 95 et 100 %. Le sang oxygéné est visible en rouge vif (rouge cramoisi). Lorsque l'hémoglobine est sous forme oxygénée, elle est également connue sous le nom d'état R (état de relaxation) de l'hémoglobine.
Figure 2: Hémoglobine oxygénée
Qu'est-ce que l'hémoglobine désoxygénée ?
L'hémoglobine désoxygénée est la forme d'hémoglobine qui n'est pas liée à l'oxygène. L'hémoglobine désoxygénée manque d'oxygène. D'où cet état appelé état T (Tense state) de l'hémoglobine. L'hémoglobine désoxygénée peut être observée lorsque l'hémoglobine oxygénée libère de l'oxygène et qu'elle est échangée avec du dioxyde de carbone près de la membrane plasmique des cellules musculaires où il y a un environnement à faible pH. Lorsque l'hémoglobine a une faible affinité pour la liaison à l'oxygène, elle délivre de l'oxygène et se transforme en hémoglobine désoxygénée.
Figure 3: Flux sanguin oxygéné et désoxygéné à travers le corps
Quelle est la différence entre l'hémoglobine oxygénée et désoxygénée ?
Hémoglobine oxygénée vs désoxygénée |
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| L'hémoglobine oxygénée est la combinaison de l'hémoglobine et de l'oxygène. | La forme non liée de l'hémoglobine avec de l'oxygène est connue sous le nom d'hémoglobine désoxygénée. |
| État de la molécule d'oxygène | |
| Les molécules d'oxygène sont liées à la molécule d'hémoglobine. | Les molécules d'oxygène ne sont pas liées à la molécule d'hémoglobine. |
| Couleur | |
| L'hémoglobine oxygénée est de couleur rouge vif. | L'hémoglobine désoxygénée est de couleur rouge foncé. |
| État de l'hémoglobine | |
| C'est ce qu'on appelle l'état R de l'hémoglobine. | C'est ce qu'on appelle l'état T (tendu) de l'hémoglobine. |
| Formation | |
| L'hémoglobine oxygénée se forme lorsque les molécules d'oxygène se lient aux groupes hémiques de l'hémoglobine dans les globules rouges pendant la respiration physiologique. | L'hémoglobine désoxygénée se forme lorsque l'oxygène est libéré de l'hémoglobine oxygénée et est échangé avec du dioxyde de carbone près de la membrane plasmique des cellules musculaires. |
Résumé – Hémoglobine oxygénée et désoxygénée
L'hémoglobine est une protéine vitale présente dans les globules rouges qui est capable de transporter l'oxygène des poumons vers les tissus corporels et d'amener le dioxyde de carbone des tissus corporels vers les poumons. Il existe deux états d'hémoglobine dus à la liaison de l'oxygène. Ce sont l'hémoglobine oxygénée et l'hémoglobine désoxygénée. L'hémoglobine oxygénée se forme lorsque des molécules d'oxygène se fixent sur les atomes de Fe. L'hémoglobine désoxygénée se forme lorsque des molécules d'oxygène sont libérées de la molécule d'hémoglobine. C'est la principale différence entre l'hémoglobine oxygénée et désoxygénée. La fixation et la libération d'oxygène sont principalement influencées par le pH et la pression partielle de l'oxygène.
