Hem

Hem (gr. haima - blodrød) - Haem. En tetrapyrrol med jern chelatert i midten av molekylet i et jern-porfyrin-kompleks.

Når jern inngår i en oktaedergeometri som i hem blir de fem d-orbitalene i jern splittet med to i et høyere energinivå (sigma) og tre i et lavere (pi) energinivå.
hem
 
Hvor stort energisprang det skal være mellom disse energinivåene avhenger av hvor elektronegative ligander som bindes til sigma-orbitalet. Binding av sterkt elektronegative ligander (f.eks. oksygen og cyanid) okkuperer sigma-orbitalet og tvinger alle d-elektronene i jern ned til det laveste energinivået og danner en lavspin-form av komplekset. Dette gjør det mulig for oksygen som er et triplettmolekyl å reagere med andre singlettmolekyler som kommer med sine elektronpar. Når svakt elektronegative ligander (f.eks. vann) reagerer, vil 3d elektroner i jern kunne befinne seg i sigma-orbitalet og vi har en høyspin-form av komplekset. Hem
 

Sirohem

Sirohem har litt forskjellig kjemisk struktur enn hem, og har sidegrupper acetyl- og propionyl. Enzymet nitritt reduktase i nitratreduksjonen inneholder ett molekyl sirohem, ett FAD og en 4Fe-4S jern-svovelklynge.
Sirohem
 
 

Katabolisme av hem i dyr og mennesker

Biliverdin er det første nedbrytningsproduktet i katabolismen av porfyrinet hem, katalysert av hem oksidase. Nedbrytningen skjer i makrofager i retikuloendotel systemet i milt og lever Hem kommer fra hemoglobin i gamle eller skadete røde blodlegemer. Proteinet globin og hem skilles fra hemoglobin. Enzymet biliverdin reduktase omdanner biliverdin til bilirubin med reduksjonskraft og elektroner fra NAD(P)H.. Bilirubin er et tetrapyrrol som er lite løselig i vann. Bilirubin har likhetstrekk med pigmentet fykobilin i blågrønnbakterier. Bilirubin kan binde seg til albumin i blodplasma og blir som et bilirubin-albuminkompleks fraktet til leveren hvor det blir koblet til to molekyler med glukuronsyre, et polart molekyl, katalysert av glukuronyl transferase. Vannløselig bilirubin-diglukuronid tas opp i tynntarmen som en del av gallen. I tynntarmen blir noe konjugert bilirubin hydrolysert til bilirubin og glukoronsyre, men mesteparten kommer ut i.tykktarmen hvor bakterier omdanner bilirubin-diglukuronid til urobilinogen, som deretter blir oksidert til brunfarget sterkobilin som skilles ut med avføringen. Noe urobilinogen blir reabsorbert, fraktet til nyrene via blodet, og deretter omdannet til urobilin som gir stågulfarge på urinen. Noe urobilinogen blir transportert tilbake til leveren og konjugert på nytt via enterohepatisk urobilinogensyklus.

Publisert 4. feb. 2011 10:24 - Sist endret 27. okt. 2017 13:59