2,3 дифосфоглицерат (2,3 DPG) представляет собой соединение, полученное из промежуточного продукта гликолиза; он особенно сконцентрирован на уровне эритроцитов, поскольку красные кровяные тельца, лишенные митохондрий, используют анаэробный метаболизм молочной кислоты (гомолактическая ферментация глюкозы) для получения энергии.
Хроническая гипоксия, то есть длительный период недостатка кислорода, вызывает усиление синтеза 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах; это состояние характерно для пребывания на большой высоте, при сердечно-легочной недостаточности и анемии. Неудивительно, что увеличение содержания этого вещества в эритроцитах снижает сродство гемоглобина, содержащегося в них, к кислороду, что, следовательно, более легко выделяет кислород в ткани. На практике, как показано на рисунке, кривая диссоциации гемоглобина смещается в сторону Правильно.
Гемоглобин - это тетрамерный белок, состоящий из четырех субъединиц, двух альфа и двух бета, каждая из которых состоит из белковой части (глобина) и гема (простетическая группа, связывающая кислород). 2,3-дифосфоглицерат присоединяется к бета-цепям, уплотняя их и уменьшая сродство гемоглобина к кислороду.
Связывание 2,3 DPG с гемоглобином происходит, когда он находится в деоксигенированной форме, когда он растворяется в легких за счет связывания гемоглобина с кислородом. Фактически, когда гемоглобин достигает тканей, β-цепи первыми выделяют кислород, и эта потеря включает смещение мономеров из центра.Как только внутренняя гидрофильная полость открывается, DPG входит и связывается с тетрамером, образуя гетерополярные связи между его отрицательно заряженными группами и лизином и гистидином. положительно заряженные остатки цепей Бета Стабилизированная структура также может высвобождать кислород двух α цепей. Однако в легких происходит обратный процесс; при высоком давлении кислорода α-цепи первыми связывают его, а DPG «сжимается» и выталкивается из тетрамера, обеспечивая более легкую связь кислород-β-цепи.
2,3-бисфосфоглицерат не может связываться с гемоглобином плода, поскольку эта молекула лишена В-цепей, с которыми связывается 2,3-DPG. Это объясняет большее сродство к кислороду гемоглобина плода, чем гемоглобин матери, что позволяет крови плода скапливаться. извлекать кислород из материнской крови.