Wie entsteht der rote Blutfarbstoff Hämoglobin?
Wie entsteht Hämoglobin?
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Der rote Blutfarbstoff Hämoglobin ist ein wichtiger Bestandteil des roten Blutkörperchens. Es verleiht dem Erythrozyten seine rote Färbung. Jedes rote Blutkörperchen enthält 280 Millionen Hämoglobin-Moleküle. Dabei besteht jedes davon aus dem Eiweißanteil „Globin“ und dem Farbstoff „Häm“. Die Dichte der Blutkörperchen erfasst ein Blutbild.
Biochemisch betrachtet besteht Hämoglobin aus einem eisenhaltigen Tetrapyrrolring. Das Molekül bildet als Heterotetramer aus zwei alpha- und zwei Untereinheiten. Diese ermöglichen es, den roten Blutfarbstoff im Blutbild zu klassifizieren.
Die überwiegende Menge des adulten Hämoglobins verfügt über Beta-Ketten, dagegen enthält fetales Hämoglobin Gamma-Untereinheiten. Weiterhin existieren Delta-Untereinheiten. Davon besitzt jede eine prosthetische Gruppe, an der sich die eigentliche Sauerstoffbindung abspielt. An das Hämoglobin-Tetramer binden sich insgesamt vier Sauerstoffmoleküle.
Entstehung und Aufgaben des roten Blutfarbstoffs
Hämoglobin zählt zur Gruppe der Chromoproteine, die dem Sauerstofftransport von der Lunge zu anderen Organen dienen. In den Erythrozyten liegt dieser Farbstoff als 34-prozentige Lösung vor, die das im Körper gebildete Kohlenstoffdioxid zu den Atmungsorganen befördert.
Rund 80 Prozent des Gesamtkörpereisens im menschlichen Körper enthält das Hämoglobin. Dabei besteht das Globin aus Aminosäure-Ketten, in deren Taschen der rote Farbstoff lagert. Ein Eisen-Ion bindet das Sauerstoffmolekül.
Die Farbe des Häms ändert sich von dunkel- zu hellrot. Die Bindungsstärke hängt von der Proteinumgebung des Häms ab und steht in einem Blutbild geschrieben. Das Große Blutbild, in dem eine gesonderte Hämoglobin-Bestimmung erfolgt, findet bei Blutarmut (Anämie) oder Störungen des Wasserhaushalts Anwendung.
Das Hämoglobin misst der Mediziner im Vollblut oder im Kapillarblut. Den Normalwert im Blutbild von Erwachsenen bestimmt ein elektronisch messendes Hämoglobin-Photometer.
Die Unterschiede der Hämoglobin-Typen
Wie ein Blutbild sichtbar macht, finden sich bei Menschen in unterschiedlichen Lebensphasen verschiedene Hämoglobin-Typen. Der rote Blutfarbstoff unterscheidet sich dabei in seiner Affinität zu Sauerstoff. Normalwerte bei Kindern unterscheiden sich im Blutbild deutlich von dem Normwert erwachsener Patienten.
Das embryonale Hämoglobin weist eine deutlich höhere Sauerstoffbindung als nach der Geburt auf. Dadurch gewährleistet der Organismus, dass das Hämoglobin den Sauerstoff aus dem Mutterkuchen effizient an das Ungeborene weiterleitet. Im Gegensatz zu diesem Typus beginnt die Bildung des fetalen roten Blutfarbstoffs vor der Embryonalphase.
Sie endet nicht sofort nach der Geburt, sondern hält einige Monate an. Es bildet sich in der Leber und in der Milz. Später ersetzt das adulte Hämoglobin die Entstehung des fetalen Hämoglobins. Hierbei erscheint das Knochenmark als Ort der Farbstoff-Bildung. In einem Großen Blutbild findet der Mediziner bei einem gesunden Erwachsenen 98 Prozent adultes und nur noch 2 Prozent fetales Hämoglobin.
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