Protein hemoglobin dan mioglobin berperan penting dalam transportasi dan penyimpanan oksigen. Hemoglobin merupakan protein tetramerik yang mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan dan membawa karbon dioksida serta ion hidrogen kembali, sementara mioglobin adalah protein monomerik yang menyimpan oksigen di otot. Kedua protein ini memiliki struktur sekunder dan tersier yang serupa namun berbeda dalam interaksinya dengan oksigen, di mana hemoglobin berinteraksi secara ko

1. Prof. DR. Dr. H. Nursal Asbiran

2.  Fungsi diatur melalui perubahan
konformasi
 Interaksi pada satu tapak
mempengaruhi tapak lain pada
molekul yang sama (Interaksi
alosterik).
 Contoh : Hemoglobin
Enzim

3. Punya struktur kuatener
 Hemoglobin, punya 2 rantai α
2 rantai ß
 Enzim; dimer atau lebih

4.  Protein-heme (Hemoglobin , Hb)dan
Mioglobin (Mb) secara tetap mensuplai
Oksigen untuk metabolisme oksidatif
pada pembentukan ATP di
mitokondria.
 Mb suatu protein monomerik, pada
otot, menyimpan oksigen sebagai
reserve bila diperlukan kebutuhan
oksigen berlebihan.

6.  Hb suatu protein tetramer dl
eritrosit mentranspor oksigen ke
jaringan dan mengembalikan CO2
dan Ion H ke paru.
 Sianida dan CO dapat membunuh
karena merusak fungsi fisiologis
heme protein (Sitokrom dan Hb).

7.  Struktur sekunder dan tertier sub unit
Hb identik dg Mioglobin.
 Mb berikatan langsung dg Oksigen,
sedangkan Hb berinteraksi ko-operatif.
BPG ( 2,3 bisfosfogliserat ) merangsang
pelepasan O2 dan menstabilkan
struktur kuartener deoksi Hb

8.  Hb dan Mb merupakan
senyawa yang fungsinya terkait
struktur, dan molekul dasar
penyakit genetik penyakit sel
sabit (sickle cell disease) dan
talasemia.

10.  Sitokrom mgdg Fe dan Cu.
Berfungsi sbg karier elektron.
 Oksidasi Fe++ menjadi Fe+++
merusak aktifitas biologisnya.
 Klorofil mgdg Mg.++

11. • Simpanan O2 dalam otot dibebaskan bila
kebutuhan tinggi ( latihan berat).O2 digunakan
oleh mitokondria utk sintesis ATP
• Td 153 AA , BM 17,000, bentuk kompak 4.5 x 3.5
x 2.5 nm
• Protein globular, heliks A-H, permukaan polar
kecuali His E7 dan His F8 yang dekat dg Fe
heme.
• Bagian dalam adalan nonpolar spt leu, Val, Phe
dan Met.

13.  Mioglobin , pengikatan langsung
 Hemoglobin , pengikatan
kooperatif
 Pada waktu mengikat oksigen
Fe++ bergerak ke arah bidang
heme. Dan berikatan dg His F8

14.  Pengikatan O2 pertama pd deoksi
Hb menggeser Fe heme ke bidang
heme (BH) dari posisi semula sejauh
0.6 nm. Pergeseran ini berdampak
pada histidin proksimal F8, terjadi
pemutusan ikatan garam pada
karbonil terminal pada keempat
subunit Hb.

15.  Pengikatan O2 terhadap BH tegak lurus,
pengikatan
 molekul O2 kedua membentuk sudut 121
derajat

16. Selanjutnya satu bagian alfa/beta
memutar 15 o
posisi 4 subunit Hb,
meningkatkan afinitas thd O2 dari
keadaan low-affinity T(taut) ke
keadaan R (relaxed)
Perubahan ini meningkatkan
afinitas unoxygenated heme
terhadap O2.

20. • CO : -sejumlah kecil ada di udara.
produk dari pemecahan heme
• Dari penelitian Isolated Heme diketahui bahwa
pengikatan CO juga tegak lurus terhadap BH
. Kekuatan ikatan Heme-CO, 25 000 kali kekuatan
ikatan Heme-O
Ditubuh manusia kekuatan itu berkurang,
menjadi 200 kali saja.

21.  Kenapa berbeda?
 Hb dan Mb punya hindered environment
( lingkungan heme perintang.
 Ikatan CO-heme pd isolated heme tegak lurus
tbh. Dalam Hb dan Mb residu histidil distal E7
merintanggi pengikatan CO ini, shg sudut CO
tbh 121o
pula. Kekuatan ikatan CO-heme
berkurang menjadi 200 kali kekuatan O-heme.
 Kenyataan 1% mioglobin mengikat CO

23.  Mb tidak mentranspor , tetapi
hanya menyimpan oksigen.
 Hubungan antara tekanan
parsial O2 (PO2) dg jumlah O2
yg terikat, terlihat pada
kejenuhan O2.

24.  Kurva pengikatan O2 oleh Mb hiperbolik. Mb
mengikat semua O2 pada PO2 100 mmHg.
 Mb melepaskan sedikit O2 di :
-Otot ( PO2 20 mmHg)
-Jaringan lain ( 40mmHg).
-Bila keaktifan berkurang, PO2 di otot ( 5
mmHG), Mb melepas oksigen ke mitokondria
untuk sintesis ATP.

26. Struktur Kuatener Hb
memungkinkan adanya sifat
alosterik.
 Sifat alosterik , merupakan salah
satu karakteristik Hb.

27.  Dibangun oleh 2 pasangan rantai
polipeptida ,
α2 β 2 : HbA, Hb dewasa normal
α2 γ2 : HbF, Hb fetal
α2 S2 : HbS: Hb sickle cell
α2 δ 2, HbA2, Hb dewasa minor

30.  Bila PO2 rendah pada jaringan perifer, eritrosot
mensintesis 2,3 bifosfogliserat (BPG)dari 1,3
bifosfogliserat.
 Hb mengikat 1 molekul BPG melalui kedua
rantai β,
 BPG menstabilkan Deoksigenasi Hb.
 BPG berikatan lemah dg HbF dari pada HbA,
sebaliknya afinitas HbF terhadap O2 lebih kuat
dari HbA

31.  H2O + CO2 H2CO3 HCO3 - + H+
 Deoksi Hb akan mengikat 1 H+ tiap 2 molekul
O2 yang dibebaskan. Hb sebagai sifat bufer)

32. Mioglobinuria
Crush injuri masif, membebaskan mioglubin dari otot
akan menyebabkan urin merah pekat.
Anemia
Gangguan sintesis Hb dapat terjadi karena defisiensi
Fe
Talasemia
Defek genetik seperti Talasemia dapat terjadi karena
tidak adanya seluruh atau sebagian rantai α atau
rantai β.
Sudah diketahui hampir 750 mutasi, tetapi yang
dominan. Adalah alpha talasemia dan beta
thalasemia.

33. • Glikosilat Hemoglobin ( HbA1.c)
Bila glukosa darah masuk ke eritrosit, terjadi
glikosilasi residu Lisin dan amino ujung
Hemoglobin
Fraksi ini normal 5 %, tetapi tergantung kadar
glukosa darah.
Waktu paruh eritrosit 60 hari, maka kadar
HbA1.c merupakan refleksi kadar gula darah
dalam 6-8 minggu

34. TERIMA KASIH