मुख्य अंतर - ऑक्सीजन युक्त बनाम डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन
हीमोग्लोबिन लाल रक्त कोशिकाओं में पाया जाने वाला एक प्रोटीन है, जो फेफड़ों से ऑक्सीजन को शरीर के ऊतकों और अंगों तक और कार्बन डाइऑक्साइड को शरीर के ऊतकों और अंगों से फेफड़ों तक ले जाता है। हीमोग्लोबिन की दो अवस्थाएँ होती हैं: ऑक्सीजन युक्त और ऑक्सीजन रहित हीमोग्लोबिन। ऑक्सीजन युक्त और डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन चार ऑक्सीजन अणुओं से बंधे हीमोग्लोबिन की स्थिति है, जबकि डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन की अनबाउंड अवस्था है। ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन का रंग चमकीला लाल होता है जबकि ऑक्सीजन रहित हीमोग्लोबिन का रंग गहरा लाल होता है।
हीमोग्लोबिन क्या है?
हीमोग्लोबिन (एचबी) लाल रक्त कोशिकाओं में मौजूद एक जटिल प्रोटीन अणु है जो लाल रक्त कोशिका (संकीर्ण केंद्र के साथ गोल) को विशिष्ट आकार देता है। एचबी की प्रमुख भूमिकाओं में फेफड़ों से शरीर के ऊतकों तक ऑक्सीजन का परिवहन, कार्बन डाइऑक्साइड के साथ इसका आदान-प्रदान करना और शरीर के ऊतकों से कार्बन डाइऑक्साइड को फेफड़ों तक ले जाना और ऑक्सीजन के साथ वापस आदान-प्रदान करना शामिल है। हीमोग्लोबिन अणु में चार पॉलीपेप्टाइड चेन (प्रोटीन सबयूनिट्स) और चार हीम समूह होते हैं जैसा कि चित्र 01 में दिखाया गया है। चार पॉलीपेप्टाइड चेन दो अल्फा ग्लोब्युलिन चेन और दो बीटा ग्लोब्युलिन चेन का प्रतिनिधित्व करते हैं। हीम हीमोग्लोबिन अणु में एक महत्वपूर्ण पोर्फिरीन यौगिक है जिसके अंदर एक केंद्रीय लोहे का परमाणु होता है। हीमोग्लोबिन अणु की प्रत्येक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक हीम समूह और एक लोहे का परमाणु होता है। रक्त में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन के लिए लौह परमाणु महत्वपूर्ण है और यह लाल रक्त कोशिकाओं के लाल रंग का मुख्य योगदानकर्ता है। लोहे के परमाणुओं के शामिल होने के कारण हीमोग्लोबिन को मेटालोप्रोटीन भी कहा जाता है।
ऊतकों और अंगों को ऑक्सीजन की आपूर्ति महत्वपूर्ण और आवश्यक है। कोशिकाएं एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में ऑक्सीजन का उपयोग करके एरोबिक श्वसन (ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण) के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करती हैं। इष्टतम सेल चयापचय और कार्यों के लिए ऊर्जा का उत्पादन आवश्यक है। हीमोग्लोबिन प्रोटीन द्वारा ऑक्सीजन की आपूर्ति की सुविधा होती है। इसलिए हीमोग्लोबिन को रक्त में ऑक्सीजन ले जाने वाले प्रोटीन के रूप में भी जाना जाता है।
रक्त में हीमोग्लोबिन का निम्न स्तर एनीमिया कहलाता है। एनीमिया की स्थिति कई बीमारियों का कारण बन सकती है। रक्त में कम हीमोग्लोबिन सांद्रता के विभिन्न कारण होते हैं। आयरन की कमी इसका मुख्य कारण है, वहीं अत्यधिक खान-पान, अस्वास्थ्यकर जीवनशैली, कुछ बीमारियां और कैंसर भी इसके कारण हैं।
हीमोग्लोबिन अणु में चार Fe+2 परमाणुओं से जुड़े चार ऑक्सीजन बंधन स्थल होते हैं। हीमोग्लोबिन का एक अणु ऑक्सीजन के अधिकतम चार अणु ले जा सकता है। इसलिए, हीमोग्लोबिन को ऑक्सीजन से संतृप्त या असंतृप्त किया जा सकता है। ऑक्सीजन संतृप्ति ऑक्सीजन द्वारा कब्जा किए गए हीमोग्लोबिन के ऑक्सीजन बाध्यकारी साइटों का प्रतिशत है।दूसरे शब्दों में, यह कुल हीमोग्लोबिन के सापेक्ष ऑक्सीजन संतृप्त हीमोग्लोबिन के अंश को मापता है। हीमोग्लोबिन की इन दो अवस्थाओं को ऑक्सीजन युक्त और ऑक्सीजन रहित हीमोग्लोबिन के रूप में जाना जाता है।
चित्र 1: हीमोग्लोबिन की संरचना
ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन क्या है?
जब हीमोग्लोबिन अणु ऑक्सीजन अणुओं से बंधे और संतृप्त होते हैं, तो हीमोग्लोबिन के ऑक्सीजन के साथ संयोजन को ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन (ऑक्सीहीमोग्लोबिन) के रूप में जाना जाता है। ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन शारीरिक श्वसन (वेंटिलेशन) के दौरान बनता है, जब ऑक्सीजन के अणु लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन के हीम समूहों से जुड़ते हैं। ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन का उत्पादन मुख्य रूप से फेफड़ों के एल्वियोली के पास फुफ्फुसीय केशिकाओं में होता है जहां गैसीय विनिमय होता है (साँस लेना और छोड़ना)।हीमोग्लोबिन के लिए ऑक्सीजन के बंधन की आत्मीयता पीएच से अत्यधिक प्रभावित होती है। जब पीएच अधिक होता है तो हीमोग्लोबिन के लिए ऑक्सीजन को बांधने की उच्च आत्मीयता होती है लेकिन पीएच घटने के साथ यह घट जाती है। आमतौर पर फेफड़ों में उच्च पीएच और मांसपेशियों में कम पीएच होता है। इस प्रकार, पीएच स्थितियों में यह अंतर ऑक्सीजन के लगाव, परिवहन और रिलीज के लिए उपयोगी है। चूंकि फेफड़े के पास एक उच्च बंधन संबंध होता है, ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन से बांधता है और ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है। जब ऑक्सीहीमोग्लोबिन पीएच कम होने के कारण मांसपेशियों तक पहुंचता है, तो यह घुल जाता है और कोशिकाओं को ऑक्सीजन छोड़ता है। मनुष्यों के रक्त में सामान्य ऑक्सीजन का स्तर 95 - 100% के बीच माना जाता है। ऑक्सीजन युक्त रक्त चमकीले लाल (क्रिमसन लाल) रंग में दिखाई देता है। जब हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन युक्त रूप में होता है, तो इसे हीमोग्लोबिन की R अवस्था (रिलैक्स अवस्था) के रूप में भी जाना जाता है।
चित्र 2: ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन
डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन क्या है?
डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन हीमोग्लोबिन का एक रूप है जो ऑक्सीजन से बंधा नहीं होता है। ऑक्सीजन रहित हीमोग्लोबिन में ऑक्सीजन की कमी होती है। इसलिए इस अवस्था को हीमोग्लोबिन की टी अवस्था (तनाव अवस्था) कहा जाता है। डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन तब देखा जा सकता है जब ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन छोड़ता है और मांसपेशियों की कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के पास कार्बन डाइऑक्साइड के साथ इसका आदान-प्रदान होता है जहां पीएच वातावरण कम होता है। जब हीमोग्लोबिन का ऑक्सीजन बंधन के प्रति कम संबंध होता है, तो यह ऑक्सीजन देता है और ऑक्सीजन रहित हीमोग्लोबिन में परिवर्तित हो जाता है।
चित्र 3: शरीर के माध्यम से ऑक्सीजन युक्त और ऑक्सीजन रहित रक्त प्रवाह
ऑक्सीजनेटेड और डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन में क्या अंतर है?
ऑक्सीजनयुक्त बनाम डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन |
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| ऑक्सीजनयुक्त हीमोग्लोबिन हीमोग्लोबिन प्लस ऑक्सीजन का संयोजन है। | ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन के अनबाउंड रूप को डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन के रूप में जाना जाता है। |
| ऑक्सीजन अणु की स्थिति | |
| ऑक्सीजन अणु हीमोग्लोबिन अणु से बंधे होते हैं। | ऑक्सीजन अणु हीमोग्लोबिन अणु से बंधे नहीं होते हैं। |
| रंग | |
| ऑक्सीजनयुक्त हीमोग्लोबिन चमकीले लाल रंग का होता है। | डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन गहरे लाल रंग का होता है। |
| हीमोग्लोबिन की स्थिति | |
| इसे हीमोग्लोबिन की R अवस्था के रूप में जाना जाता है। | इसे हीमोग्लोबिन की टी (तनाव) अवस्था के रूप में जाना जाता है। |
| गठन | |
| ऑक्सीजनयुक्त हीमोग्लोबिन तब बनता है जब शारीरिक श्वसन के दौरान ऑक्सीजन के अणु लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन के हीम समूहों से जुड़ते हैं। | डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन तब बनता है जब ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन निकलती है और मांसपेशियों की कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के पास कार्बन डाइऑक्साइड के साथ आदान-प्रदान किया जाता है। |
सारांश – ऑक्सीजन युक्त और ऑक्सीजन रहित हीमोग्लोबिन
हीमोग्लोबिन लाल रक्त कोशिकाओं में पाया जाने वाला एक महत्वपूर्ण प्रोटीन है जो फेफड़ों से शरीर के ऊतकों तक ऑक्सीजन ले जाने और शरीर के ऊतकों से कार्बन डाइऑक्साइड फेफड़ों तक लाने में सक्षम है। ऑक्सीजन के बंधन के कारण हीमोग्लोबिन की दो अवस्थाएँ होती हैं। वे ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन और डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन हैं। ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन तब बनता है जब ऑक्सीजन के अणु Fe परमाणुओं से जुड़ते हैं।डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन तब बनता है जब हीमोग्लोबिन अणु से ऑक्सीजन के अणु निकलते हैं। यह ऑक्सीजन युक्त और डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। ऑक्सीजन लगाव और रिलीज मुख्य रूप से पीएच और ऑक्सीजन के आंशिक दबाव से प्रभावित होता है।
