
この図の解説
赤血球に含まれる色素タンパク質ヘモグロビンの構造を、左のリボン模型と右のヘムの化学構造で示した図です。左側ではα鎖2本とβ鎖2本が組み合わさった四量体構造が描かれ、各サブユニットの中央にヘムとその中心のFe²⁺(2価の鉄)が示されています。右の『ヘムの分子構造』では、4つのNに囲まれた中央にFeが配位し、周囲にCH₃・ビニル基〈CH₂〉・COOHなどが付いた環状構造が読み取れます。ヘムの鉄原子に酸素が結合する点に注目してください。
学習の要点
- 覚え方: ヘモグロビン=グロビン(ポリペプチド鎖)+ヘム(鉄を含む色素)。血液を赤く見せる血色素。
- 構成を数で覚える: α鎖2本+β鎖2本=4本の四量体。ヘムも4個で、酸素を最大4分子結合できる。
- 関連知識: 酸素が結合するのはグロビン鎖ではなくヘム中央のFe²⁺(2価鉄)。肺で酸素を受け取り全身へ運搬する。
- よくある間違い: 鉄は2価〈Fe²⁺〉の状態で酸素を結合する。3価鉄になったメトヘモグロビンは酸素を運べない。
- 臨床応用: ヘモグロビンや鉄が不足すると貧血。図の構造は鉄欠乏性貧血の理解の土台になる。
確認問題(その場で確認・記録には残りません)
ヘモグロビンは何と何から成るか。
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答え: グロビン(ポリペプチド鎖)とヘム(鉄を含む色素)。血液を赤く見せる血色素。
ヘモグロビンの四量体の構成と、結合できる酸素分子数は。
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答え: α鎖2本+β鎖2本の四量体で、ヘムも4個あり酸素を最大4分子結合できる。
酸素が結合する部位と鉄の価数は。3価鉄になるとどうなるか。
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答え: ヘム中央のFe²⁺(2価鉄)に結合する。3価鉄になったメトヘモグロビンは酸素を運べない。
※ 確認問題はその場の理解確認用で、復習スケジュール(FSRS)には記録されません。