Het belangrijkste verschil tussen hemocyanine en hemoglobine is dat hemocyanine een koperhoudend extracellulair ademhalingspigment is dat aanwezig is in het bloed van sommige ongewervelden, terwijl hemoglobine een ijzerhoudend intracellulair ademhalingspigment is dat aanwezig is in het bloed van gewervelde dieren.
In aerobe organismen vindt gasuitwisseling plaats via de metalloproteïnen die in het bloed aanwezig zijn. Daarom zijn hemocyanine en hemoglobine twee metalloproteïnen die gasuitwisseling bij respectievelijk ongewervelde dieren en gewervelde dieren vergemakkelijken. Hemocyanine is een koperhoudend ademhalingspigment dat wordt aangetroffen in de hemolymfe van ongewervelde dieren. Daarentegen is hemoglobine een ijzerhoudend ademhalingspigment dat is gebonden aan de rode bloedcellen van gewervelde dieren. De zuurstofrijke vorm van hemocyanine is blauw van kleur. Maar de zuurstofrijke vorm van hemoglobine is helderrood van kleur.
Wat is hemocyanine?
Hemocyanine is een respiratoir pigment dat aanwezig is bij sommige ongewervelde dieren, vooral bij weekdieren. Het is een koperhoudend metalloproteïne dat een affiniteit voor zuurstof vertoont. Daarom vervult het een vergelijkbare functie als de hemoglobine bij gewervelde dieren. Maar, in tegenstelling tot hemoglobine, is hemocyanine aan geen enkele cel gebonden. In plaats daarvan wordt het direct in de hemolymfe gesuspendeerd en transporteert het zuurstof door het lichaam. Daarom zijn het vrij zwevende eiwitten in het bloed. Oorspronkelijk is hemocyanine kleurloos. Zodra het is gebonden met zuurstof, wordt het blauw van kleur.
Figuur 01: Hemocyanine
Structureel is hemocyanine samengesteld uit vele subeenheden die imidazoolringen van zes histidineresiduen bevatten. Elke subeenheid weegt ongeveer 75 kilod alton (kDa). Omdat er veel subeenheden zijn, is hemocyanine een groot molecuul met een hoog molecuulgewicht in vergelijking met hemoglobine. Verder is volgens onderzoek gevonden dat hemocyanine soortspecifiek is. Geleedpotigen en weekdieren hebben verschillende soorten hemocyanines.
Wat is hemoglobine?
Hemoglobine (Hgb) is een essentieel metalloproteïnemolecuul dat aanwezig is in de rode bloedcellen van gewervelde dieren en dat zuurstof van de longen naar andere lichaamsweefsels en koolstofdioxide van de lichaamsweefsels naar de longen transporteert. Het werkt dus als een respiratoir pigment. Hemoglobinemolecuul bestaat uit vier sub-eiwitmoleculen waarbij twee ketens alfaglobulineketens zijn en de andere twee bètaglobulineketens. In elke globulineketen bevindt zich een ijzerbevattende porfyrineverbinding die de heemgroep wordt genoemd. Binnen elke heemgroep bevindt zich een ingebed ijzeratoom. Deze ijzerbevattende hemoglobine-eiwitten zijn verantwoordelijk voor de rode kleur van het bloed. Structureel is hemoglobine samengesteld uit C, H, N en O.
Figuur 02: Hemoglobine
Hemoglobine is het belangrijkste eiwitmolecuul dat zorgt voor de typische vorm van de rode bloedcel, dat wil zeggen de ronde vorm met een smal centrum. IJzeratomen en de vorm van de rode bloedcellen zijn cruciaal voor het transport van zuurstof door het bloed. Als de vorm van hemoglobine wordt vernietigd, kan het geen zuurstof transporteren. Sikkelcelhemoglobine is een type abnormaal hemoglobinemolecuul dat de bloedarmoedetoestanden veroorzaakt die sikkelcelanemie worden genoemd.
In normaal hemoglobine, in bètaketens, bestaat de 6th positie van de aminozuurketen uit glutaminezuur. In sikkelcelhemoglobines wordt de 6th positie ingenomen door een ander aminozuur, valine genaamd. Hoewel het een enkel aminozuurverschil is, is het verantwoordelijk voor deze levensbedreigende bloedarmoede.
Over het algemeen vertoont hemoglobine een hogere affiniteit voor zuurstof, aangezien er zich vier zuurstofbindingsplaatsen in een hemoglobinemolecuul bevinden. Zodra het hemoglobinemolecuul verzadigd is met zuurstof, wordt het bloed helderrood van kleur en deze toestand staat bekend als zuurstofrijk bloed. De tweede toestand van de hemoglobine staat bekend als deoxyhemoglobine die zuurstof mist. In deze toestand draagt bloed de donkerrode kleur.
Wat zijn de overeenkomsten tussen hemocyanine en hemoglobine?
- Hemocyanine en hemoglobine zijn eiwitten.
- Beide soorten moleculen werken als respiratoire pigmenten.
- Ze vervoeren zuurstof naar lichaamsweefsels.
- Daarom kunnen ze zich binden met zuurstof.
Wat is het verschil tussen hemocyanine en hemoglobine?
Hemocyanine is een koperhoudend eiwit dat aanwezig is in de hemolymfe van ongewervelde dieren en dat zuurstof door het lichaam transporteert. Aan de andere kant is hemoglobine een ijzerbevattend eiwit in de rode bloedcellen van gewervelde dieren dat zuurstof en koolstofdioxide door het bloed transporteert. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen hemocyanine en hemoglobine. Structureel is hemocyanine samengesteld uit vele eiwitsubeenheden, terwijl hemoglobine is samengesteld uit twee alfaketens en twee bètaketens.
Bovendien is hemocyanine een vrij zwevend eiwit, terwijl hemoglobine gebonden is aan rode bloedcellen. Een ander belangrijk verschil tussen hemocyanine en hemoglobine is dat het centrale ion van hemocyanine koper is, terwijl het centrale ion van hemoglobine ijzer is. Het belangrijkste is dat de kleur van hemocyanine blauw is, terwijl de kleur van hemoglobine rood is. Daarom is dit een ander groot verschil tussen hemocyanine en hemoglobine.
Samenvatting – Hemocyanine versus hemoglobine
Hemocyanine en hemoglobine zijn twee metalloproteïnen die zuurstof door het bloed transporteren. Daarom zijn het ademhalingspigmenten die werken als zuurstofdragers. Het belangrijkste verschil tussen hemocyanine en hemoglobine is dat hemocyanine een koperbevattend extracellulair eiwit is, terwijl hemoglobine een ijzerbevattend intracellulair eiwit is. Bovendien worden hemocyanines aangetroffen in ongewervelde dieren, vooral in weekdieren en geleedpotigen, terwijl hemoglobines worden aangetroffen in bloed van gewervelde dieren. Bovendien is de kleur van zuurstofrijk hemocyanine blauw, terwijl de kleur van zuurstofrijk hemoglobine rood is.
