Hemoglobina jest białkiem składającym się z czterech łańcuchów polipeptydowych . Każdy z czterech łańcuchów polipeptydowych połączony jest z jedną cząsteczką hemu. U ludzi dorosłych 97% stanowi hemoglobina A1, 2,5% hemoglobina A2 i ok. 0,5% hemoglobina płodowa, czyli F.
Hemoglobina zawiera poza białkiem grupę prostetyczną, którą stanowi hem. Hem zawiera atom żelaza dwuwartościowego Fe2+ .
Hemoglobina A1 – w jej skład wchodzą 2 łańcuchy polipeptydowe typu α, które zwierają 141 aminokwasów aminokwasów 2 łańcuchy typu β, z których każdy ma 146 aminokwasów.
Hemoglobina A2 – posiada 2 łańcuchy α i 2 łańcuchy δ;
Hemoglobina płodowa – posiada 2 łańcuchy α i 2 łańcuchy γ; F hemoglobina występuje w życiu płodowym w największej ilości, potem ulega zmniejszeniu;
Odmiany hemoglobiny:
1. Oksyhemoglobina – jest postać hemoglobiny, gdzie hem jest związany z jedną cząsteczką tlenu (Hb408 ); stopień wysycenia hemoglobiny tlenem zależy od kilku czynników: - ciśnienia cząsteczkowego tlenu ( ze wzrostem ciśnienia cząsteczkowego tlenu we krwi wzrasta wysycenie Hb tlenem)
- temperatury ( ze wzrostem temperatury maleje stopień wysycenia Hb tlenem- ciśnienia cząsteczkowego CO2 (wraz ze wzrostem CO2 maleje wysycenie tlenem Hb)
-pH ( przy wyższym pH Hb jest lepiej wysycona tlenem)
Wniosek: we krwi w warunkach wysokiego ciśnienia cząsteczkowego tlenu, niższej temperatury niż w innych tkankach, niskiego ciśnienia cząsteczkowego CO2 i wyższego pH prawie 100% Hb zostaje wysycana tlenem;
2.
Methemoglobina – pod wpływem jonów utleniających, Fe2+ zostaje zamienione w Fe3+ , to jest właśnie wtedy methemoglobina; nie ma ona zdolności do transportu tlenu i jego uwalniania; 3. Karboksyhemoglobina – połączenie hemoglobiny z CO; ponieważ CO ma większe powinowactwo do Hb niż O2 (ok.200razy), to wypiera O2 zajmując jego miejsce; stąd już przy stężeniu 0,1 % CO w powietrzu blokuje prawie całą Hb co powoduje śmierć z powodu braku tlenu w tkankach;
4. Karbaminohemoglobina – ok. 20% CO2 łączy się z hemoglobiną dając tzw. karbaminohemoglobinę (HHbCO2);
Rola Hb polega oczywiście na transporcie 02 z płuc do tkanek, jak i te 20% CO2; Syntetyzowana jest w szpiku kostnym i zawarta jest w erytrocytach. Erytrocyty żyją 120 dni, po czym rozpadają się w śledzionie. Hb natomiast zostaje uwolniona i cząsteczka globiny jest rozkładana na aminokwasy, zaś hem przekształca się w biliwerdynę, a odczepione atomy żelaza powracają do osocza i ponownie zostaje wykorzystane przy syntezie Hb. Biliwerdyna z kolei zostaje przekształcona w bilirubinę w wątrobie i zostaje wydalona z żółcią do dwunastnicy.