Формула оксигемоглобина

Формула оксигемоглобина наглядно отражает обратимое соединение гемоглобина с кислородом в эритроцитах. В упрощенном виде она выглядит как HbO2, а для полной молекулы белка, содержащей четыре группы гема, используется запись Hb(O2)4. Эта химическая реакция происходит в капиллярах легких при высоком парциальном давлении кислорода. Образовавшееся соединение гемоглобина с кислородом легко распадается в тканях, обеспечивая клетки необходимой энергией для жизнедеятельности.

$\text{Hb} + 4\text{O}_2 \rightleftharpoons \text{Hb}(\text{O}_2)_4$

Разбор по случаям

Примеры

Расчет связывания кислорода. Один моль гемоглобина способен присоединить четыре моля кислорода.

По уравнению $\text{Hb} + 4\text{O}_2 \rightarrow \text{Hb}(\text{O}_2)_4$ определим объем кислорода.

Если в реакцию вступает $0{,}5$ моль белка, то потребуется $2$ моль $\text{O}_2$. При нормальных условиях этот объем составляет $2 \times 22{,}4 = 44{,}8$ литра. Такое соединение гемоглобина с кислородом обеспечивает эффективный дыхательный процесс.

Определение степени насыщения. В артериальной крови человека гемоглобин насыщен кислородом примерно на $95-98\%$. Если общее количество белка составляет $150$ г/л, то формула реакции показывает перенос около $200$ мл кислорода на каждый литр крови.

При снижении парциального давления в тканях происходит реакция диссоциации $\text{Hb}(\text{O}_2)_4 \rightarrow \text{Hb} + 4\text{O}_2$, и кислород поступает в митохондрии.

Частые ошибки

• Путаница между оксигемоглобином и карбоксигемоглобином, который образуется при связывании с угарным газом.
• Запись формулы с прочной ковалентной связью вместо обратимого комплексообразования с атомом железа.
• Указание только одной молекулы кислорода для полной молекулы гемоглобина вместо четырех центров.

Коротко

Учебная формула оксигемоглобина показывает обратимый процесс переноса кислорода от легких к тканям. Это соединение гемоглобина с кислородом играет ключевую роль в клеточном дыхании человека.