Frage zum Haldane Effekt

[Medi Freak]

Hallo,

der besagt ja, dass desoxygeniertes Blut eine höhere Affinität für CO2 hat als oxygeniertes. ich habe nicht so ganz kapiert woran das liegt und würde es einfach damit begründen, dass es mehr freie NH2 gruppen hat als oxygeniertes, aber irgendwie scheint es ja auch damit zutun zu haben, dass desoxygeniertes Hb bessere puffereigenschaften hat. würde mich freuen, wenn mich jemand aufklärt :)

[elastic]

das hat was mit den H+ zu tun.
CO2 + H20 -> HCO3- + H+
mehr CO2 vom Gewebe ins Blut -> mehr Bikarbonat -> mehr H+ in Erys -> H+ erniedrigt O2 Affinität von Hb -> O2 diffundiert vermehrt ab ins umliegende Gewebe.
Haldane Effekt -> erleichterte O2 Abgabe in CO2 (Bikarbonat) haltiger Umgebung.

Soviel zur Physiologie. Was das H+ am Hb biochemisch bewirkt, hab ich grad nicht auf Lager.

[locumo123]

Hallo,

der besagt ja, dass desoxygeniertes Blut eine höhere Affinität für CO2 hat als oxygeniertes. ich habe nicht so ganz kapiert woran das liegt und würde es einfach damit begründen, dass es mehr freie NH2 gruppen hat als oxygeniertes, aber irgendwie scheint es ja auch damit zutun zu haben, dass desoxygeniertes Hb bessere puffereigenschaften hat. würde mich freuen, wenn mich jemand aufklärt :)

Das hängt damit zusammen, dass die Aminosäure Histidin des Globin Moleküls (NICHT HÄM!) sich um 0,1 Angström vom Fe2+ Kern wegbewegt. Sprich der Imidazolring geht eine geringere Interaktion mit dem Kern ein und dadurch sinkt die Affinität zu O2.

Also desoxygeniertes Blut hat eine höhere Affinität zu CO2. Das liegt eben daran, dass vom Gewebe CO2 in die Erys hineindiffundiert und in H+ und HCO3- mit H2O produziert wird. Nun kommt es zu einer allosterischen Modifikation des Globinmoleküls und wie schon oben beschrieben Histidin vom Fe2+ Kern wegbewegt und O2 leichter abgegeben werden kann, weil H+ an das Globinmolekül bindet. HCO3- diffundiert in das Blut hinaus.

Den Rest weißt du ja.

[Medi Freak]

danke!
ich dachte eigentlich immer, dass sich der haldane effekt nur auf die bessere affinität von desoxy hb bezieht, aber anscheinend bezieht er sich auf die erleichterte O2 abgabe eben durch CO2 bzw. dann schließlich durch H+ ??

[locumo123]

danke!
ich dachte eigentlich immer, dass sich der haldane effekt nur auf die bessere affinität von desoxy hb bezieht, aber anscheinend bezieht er sich auf die erleichterte O2 abgabe eben durch CO2 bzw. dann schließlich durch H+ ??

Mhm um hier nicht den Bohr und Haldane Effekt zu vermischen nocheinmal:

Der Bohr Effekt führt zur erleichterten O2 Abgabe. Das heißt H+ bindet an das Globinmolekül und die Affinität von O2 sinkt. Kommt vor wo ein hoher PCO2 Druck herrscht.

Der Haldane Effekt führt durch die Bindung von O2 (hoher PO2 an den Kapillaren bei den Aveoli) an das Häm zu einer geringeren Affinität zu H+. Dadurch wird dann leichter H+ vom Globin abgegeben. Und HCO3+ und H+ werden in CO2 und H2O umgewandelt und CO2 wird über die Lunge abgeatmet.

[Medi Freak]

Also ich habe nochmal im Schmidt/Lang nachgelesen. Die höhere CO2 Affinität von dexoxy Hb liegt darin begründet, dass es besser H+ abpuffert als oxy Hb.
trotzdem ist mir immernoch nicht der zusammenhang klar. was hat das eine (CO2 Anlagerung) denn mit dem anderen (H+ abpuffern= zutun?

[elastic]

CO2 lagert sich nicht an, reines CO2 wird ja auch kaum transportiert im Blut.
Das H+ kommt Bikarbonat, das ja aus CO2 entsteht.

[Medi Freak]

wer kann denn mir nochmal bitte erklären, wie die höhere CO2 affinität von desoxy Hb zustande kommt? unter dem diagramm der CO2 bindungskurven von oxy hb und desoxy hb steht doch, dass CO2 angelagert wird, sonst hieße es ja nicht bindungskurve.....will einfach nur hören, warum das bei desoxy Hb besser ist :)

[locumo123]

wer kann denn mir nochmal bitte erklären, wie die höhere CO2 affinität von desoxy Hb zustande kommt? unter dem diagramm der CO2 bindungskurven von oxy hb und desoxy hb steht doch, dass CO2 angelagert wird, sonst hieße es ja nicht bindungskurve.....will einfach nur hören, warum das bei desoxy Hb besser ist :)

Welche Buffersysteme im Körper kennst du?
Bicarbonat, Proteine, organische und anorganische Phosphat und Hämoglobin.
Desoxyhämoglobin verhält sich mehr wie eine Base. Oxyhämoglobin verhält sich wie eine Säure. Zudem hat die Senkung des pH-Werts des Blutes zur Folge (weil ja H+ entsteht), dass die Affinität von Hämoglobin zu Sauerstoff leichter an das Gewebe abgegeben wird. Die Senkung des pH-Werts um 0,2 hat bereits eine Abnahme der Sauerstoffaffinität um etwa 20 % zur Folge.

UND erhöhe ich den PCO2 Druck so geht der pH Wert gegen null. (Bohr effekt)

[Medi Freak]

okay also danke für deine bzw. eure Hilfe.
bohr effekt = veränderung der O2 Affinität bei pH änderung und änderung des (p)CO2
haldane effekt = Fähigkeit, nach abgabe von O2 CO2 und H+ aufzunehmen. die gesteigerte H+ aufnahme liegt daran, dass desoxy Hb weniger azide ist und damit eine höhere Affinität für H+ hat (stärkere base als oxy Hb). die verbesserte CO2 Aufnahme kommt daher, dass desoxy Hb mehr freie NH2 gruppen hat und damit die carbamatbildung verbessert wird.

[krisenherd]

@MediFreak
NEIN!!!
Du wirfst da ein bisschen was durcheinander...
Wie locuma schon schrieb, sind Bohr- und Haldane-Effekt zwei zwar sehr ähnliche, aber genau umgekehrte Effekte!

Merk dir erst einmal:
Der BOHR-Effekt findet im LUNGENFERNEN Gewebe statt! Also dort, wo der Körper O2 aus dem Blut aufnehmen und CO2 ins Blut abgeben will.

Der HALDANE-Effekt findet IN DER LUNGE statt! Also dort, wo der Körper O2 ins Blut aufnehmen will, um es an die Gewebe/Organe/Muskeln zu verteilen und wo er das aus dem Gewebe aufgenommene CO2 wieder abgeben will (abatmen) will.

Kurz:

BOHR-Effekt:
Im Gewebe entsteht CO2 --> der höhere CO2-Partialdruck führt dazu, dass CO2 in die Erys diffundiert --> in den Erys läuft die Carboanhydrase ab (aus CO2 + H2O wird über das Zwischenprodukt H2CO3 letztlich HCO3- und H+).
Die H+-Ionen binden an das noch oxygenierte Hb (und ja, auch ein kleiner Teil direkt als CO2 in Form von Carbamat, aber wichtig ist das andere) und durch die Bindung von den H+-Ionen kommt es zu einer Abnahme der O2-Affinität des Hb und dadurch zur gewünschten O2-Abgabe an das Gewebe, das Blut ist DANACH also desoxygeniert.
((Das entstandene HCO3- wird im Antiport mit Cl- aus dem Ery ins Plasma abgegeben... das wird HAMBURGER-SHIFT genannt.))

Das nun also desoxygenierte Blut fließt zurück zur Lunge.

HALDANE-Effekt:
Dort herrscht IN DEN ALVEOLEN im Vergleich zum nun desoxygenierten Blut ein höherer PO2 und einer niedrigerer PCO2.
O2 diffundiert bzw. drängt geradezu in die Erys und und VERdrängt die H+-Ionen vom Hb (und auch das bisschen in Form von Carbamat direkt gebundene CO2) --> das Blut wird also oxygeniert. --> Nun läuft in den Erys erneut die Carboanhydrase ab, nur andersrum als zuvor "Stichwort: Gleichgewichtsreaktion" (H+ +HCO3- über das Zwischenprodukt H2CO3 zu H2O und CO2).
Das hierbei entstehende CO2 (sowie der kleine Teil des aus der Carbamatbindung direkt entstandene CO2) werden nun vom Blut in die Alveolen abgegeben und abgeatmet.
((Das für die Carboanhydrase benötigte HCO3- wurde im Antiport mit Cl- aus dem Plasma in die Erys aufgenommen... das nennt man UMGEKEHRTER HAMBURGER-SHIFT.))


Na ja, die Erklärung war wohl doch nicht so kurz... mir ist nur aufgefallen, dass du und einige andere da ein bisschen was durcheinander geworfen haben.

Und ja, direkt ist deine Frage damit nicht beantwortet, weil immer noch nicht ganz genau erklärt ist, wieso jetzt was wie warum bindet, aber meines Wissens nach ist das ein bisschen wie die Frage "Die Henne oder das Ei, was war zuerst da?"

Sprich, wird nun z. B. beim BOHR-Effekt die Abgabe von O2 durch die erleichterte CO2/H+-Bindung erleichtert,
ODER
wird die Bindung von CO2/H+ durch die erleichterte O2-Abgabe erleichtert?

--> Wie gesagt, Henne und Ei...
Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass sowas gefragt werden würde, weil ich behaupte mal, dass der Großteil der Physio-Profs davon selbst keine Ahnung hat bzw. es auch einfach nicht interessiert...

So und jetzt gehe ich ins Bett... habe schon wieder viel zu lange im Internet gehockt... :D Aber ihr kennt das ja: Alles scheint interessanter als Lernen... :D

[Medi Freak]

danke krisenherd, aber ich hatte das im prinzip aus dem Schmidt/lang zitiert und der ist ja bekanntlich die bibel der physiologie..

[Gesocks]

[...] Merk dir erst einmal:
Der BOHR-Effekt findet im LUNGENFERNEN Gewebe statt! Also dort, wo der Körper O2 aus dem Blut aufnehmen und CO2 ins Blut abgeben will.

Der HALDANE-Effekt findet IN DER LUNGE statt! Also dort, wo der Körper O2 ins Blut aufnehmen will, um es an die Gewebe/Organe/Muskeln zu verteilen und wo er das aus dem Gewebe aufgenommene CO2 wieder abgeben will (abatmen) will. [...]So formuliert ist es schlichtweg Quatsch, obendrein unlogisch abgeleitet. Weder Bohr- noch Haldane-Effekt sind organspezifisch, die funktionieren auch in vitro.

Der Bohr-Effekt beschreibt die Abhängigkeit der Sauerstoffbindung an Hämoglobin in Abhängigkeit von pCO2 und pH, der Haldane-Effekt die Abhängigkeit der CO2- und Protonen-Bindung in Abhängigkeit von pO2.

Wie soll einer von beiden auf bestimmtes Gewebe beschränkt bleiben? Die Zusammenhänge gelten überall; von Lunge über Corpus cavernosum bis arbeitenden Muskel.

[krisenherd]

mea culpa...

man lernt nie aus... ;-)
Ich bin wohl ein bisschen medilearn-skript geschädigt...