ההבדל העיקרי בין המוציאנין להמוגלובין הוא שהמוציאנין הוא פיגמנט נשימתי חוץ-תאי המכיל נחושת הקיים בדם חסרי חוליות מסוימים בעוד שהמוגלובין הוא פיגמנט נשימתי תוך תאי המכיל ברזל הקיים בדם בעלי חוליות.
באורגניזמים אירוביים, חילופי גזים מתרחשים דרך המטאלפרוטאינים הנמצאים בדם. לכן, המוציאנין והמוגלובין הם שני מטלופרוטאינים המקלים על חילופי גזים בבעלי חיים חסרי חוליות ובעלי חוליות, בהתאמה. המוציאנין הוא פיגמנט נשימתי המכיל נחושת שנמצא תלוי בהמולימפה של חסרי חוליות.לעומת זאת, המוגלובין הוא פיגמנט נשימתי המכיל ברזל הנקשר לתאי הדם האדומים של בעלי חוליות. הצורה המחומצת של המוציאנין היא בצבע כחול. אבל, הצורה המחומצת של המוגלובין היא בצבע אדום עז.
מהו המוציאנין?
המוציאנין הוא פיגמנט נשימתי הקיים בחלק מבעלי חיים חסרי חוליות, במיוחד ברכיכות. זהו מטאלופרוטאין המכיל נחושת המראה זיקה לחמצן. לכן, הוא ממלא תפקיד דומה כמו ההמוגלובין בבעלי חוליות. אבל, בניגוד להמוגלובין, המוציאנין אינו קשור לאף תא. במקום זאת, הוא תלוי ישירות בהמולימפה ומעביר חמצן דרך הגוף. לכן, הם חלבונים צפים חופשיים בדם. במקור, המוציאנין חסר צבע. ברגע שהוא נקשר עם חמצן, הוא הופך לצבע כחול.
איור 01: Hemocyanin
מבחינה מבנית, המוציאנין מורכב מתת-יחידות רבות המכילות טבעות אימידאזול של שש שיירי היסטידין. כל תת-יחידה שוקלת כ-75 קילודלטון (kDa). מכיוון שיש הרבה תת-יחידות, המוציאנין הוא מולקולה גדולה בעלת משקל מולקולרי גבוה בהשוואה להמוגלובין. יתר על כן, על פי חקירות, נמצא שהמוציאנין הוא ספציפי למין. לפרוקי רגליים ולרכיכות יש סוגים שונים של המוציאנינים.
מהו המוגלובין?
המוגלובין (Hgb) היא מולקולת מטלופרוטאינים חיונית הקיימת בתאי דם אדומים של בעלי חוליות, אשר מעבירה חמצן מהריאות לרקמות גוף אחרות ופחמן דו חמצני מרקמות הגוף לריאות. לפיכך, הוא פועל כפיגמנט נשימתי. מולקולת המוגלובין מורכבת מארבע מולקולות תת חלבון שבהן שתי שרשראות הן שרשראות אלפא גלובולין והשתיים האחרות הן שרשראות בטא גלובולין. בכל שרשרת גלובולינים קיימת תרכובת פורפירין המכילה ברזל הנקראת קבוצת heme.בתוך כל קבוצת heme, יש אטום ברזל מוטבע. חלבוני המוגלובין המכילים ברזל אחראים לצבע האדום של הדם. מבחינה מבנית, המוגלובין מורכב מ-C, H, N ו-O.
איור 02: המוגלובין
המוגלובין היא מולקולת החלבון העיקרית המספקת את הצורה האופיינית של כדורית הדם האדומה, כלומר הצורה העגולה עם מרכז צר. אטומי ברזל וצורתם של תאי הדם האדומים הם חיוניים להובלת חמצן דרך הדם. אם צורת ההמוגלובין נהרסת, הוא לא מצליח להעביר חמצן. המוגלובין חרמש הוא סוג אחד של מולקולת המוגלובין חריגה הגורמת למצבי אנמיה הנקראים אנמיה חרמשית.
בהמוגלובין תקין, בשרשראות בטא, מיקום 6th של שרשרת חומצות האמינו מורכב מחומצה גלוטמית.עם זאת, בהמוגלובין תאי חרמש, מיקום 6th נתפס על ידי חומצת אמינו אחרת הנקראת valine. למרות שמדובר בהבדל בודד של חומצות אמינו, הוא אחראי למצב האנמיה מסכן החיים הזה.
באופן כללי, המוגלובין מראה זיקה גבוהה יותר לחמצן מכיוון שיש ארבעה אתרי קשירת חמצן הממוקמים בתוך מולקולת המוגלובין. ברגע שמולקולת ההמוגלובין רוויה בחמצן, הדם הופך בצבע אדום עז ומצב זה ידוע בשם דם מחומצן. המצב השני של ההמוגלובין ידוע בשם דאוקסיהמוגלובין שחסר חמצן. במצב זה, הדם נושא את הצבע האדום הכהה.
מהם הדמיון בין המוציאנין להמוגלובין?
- המוציאנין והמוגלובין הם חלבונים.
- שני סוגי המולקולות פועלים כפיגמנטים נשימתיים.
- הם נושאים חמצן לרקמות הגוף.
- לכן, הם יכולים להיקשר עם חמצן.
מה ההבדל בין המוציאנין להמוגלובין?
המוציאנין הוא חלבון המכיל נחושת הקיים תלוי בהמולימפה של חסרי חוליות ומעביר חמצן בתוך הגוף. מצד שני, המוגלובין הוא חלבון המכיל ברזל בתאי הדם האדומים של בעלי חוליות, אשר מעביר חמצן ופחמן דו חמצני דרך הדם. אז זה ההבדל העיקרי בין המוציאנין להמוגלובין. מבחינה מבנית, המוציאנין מורכב מתת-יחידות חלבון רבות, בעוד המוגלובין מורכב משתי שרשראות אלפא ושתי שרשראות בטא.
יתר על כן, המוציאנין הוא חלבון צף חופשי, בעוד המוגלובין קשור לתאי דם אדומים. הבדל חשוב נוסף בין המוציאנין להמוגלובין הוא שהיון המרכזי של המוציאנין הוא נחושת ואילו היון המרכזי של המוגלובין הוא ברזל. והכי חשוב, הצבע של המוציאנין הוא כחול בעוד שצבע ההמוגלובין הוא אדום. לכן, זה עוד הבדל גדול בין המוציאנין להמוגלובין.
סיכום – המוציאנין מול המוגלובין
המוציאנין והמוגלובין הם שני מטלופרוטאינים שמעבירים חמצן דרך הדם. לכן, הם פיגמנטים נשימתיים הפועלים כנשאי חמצן. ההבדל העיקרי בין המוציאנין להמוגלובין הוא שהמוציאנין הוא חלבון חוץ תאי המכיל נחושת ואילו המוגלובין הוא חלבון תוך תאי המכיל ברזל. יתרה מכך, המוציאנינים נמצאים בבעלי חיים חסרי חוליות, בעיקר ברכיכות ובפרוקי רגליים, בעוד המוגלובינים נמצאים בדם בעלי חוליות. יתר על כן, הצבע של המוציאנין המחומצן הוא כחול בעוד שצבעו של ההמוגלובין המחומצן הוא אדום.
