Biologi · Glosarium

Apa itu Alosteri dan kekooperatifan?

Definisi 7.9 Biologi Universitas — Tahun 3 · Bab 7 — Biologi Struktur Protein

Sebuah protein disebut alosterik apabila pengikatan sebuah ligan pada satu tapak mengubah kegemaran tapak yang lain, lewat perubahan konformasi yang diteruskan melintasi molekulnya. Ketika kedua tapaknya mengikat ligan yang sama dan pengaruhnya positif, pengikatannya disebut kooperatif: kejenuhan pecahannya YY naik terhadap kepekatan ligannya sebagai sigmoid, bukan sebagai hiperbola, dan diperikan secara empiris oleh persamaan Hill Y=[S]nH/(KnH+[S]nH)Y = [S]^{n_{H}}/(K^{n_{H}} + [S]^{n_{H}}) dengan koefisien Hill nH>1n_{H} > 1 (hemoglobin: nH2.8n_{H} \approx 2.8 bagi keempat tapaknya; mioglobin, satu tapak: nH=1n_{H} = 1). Hemoglobin hadir dalam dua konformasi kuaterner, yaitu keadaan T (tegang, kegemarannya rendah, dipihak ketika tak ada oksigen terikat) dan keadaan R (kendur, kegemarannya tinggi), dan beralih di antara keduanya sebagai satu kesatuan; proton, karbon dioksida, dan 2,3-bisfosfogliserat memantapkan T sehingga menurunkan kegemarannya — yaitu efek Bohr, yang membuat jaringan yang bekerja, asam dan hangat, mengambil lebih banyak oksigen dari darahnya.

Kejenuhan oksigen hemoglobin yang dihitung dari persamaan Monod–Wyman–Changeux dengan parameter contohnya (merah), terhadap pengusung bertapak tunggal dengan tekanan setengah-jenuh yang sama (biru). Antara paru-paru dan otot yang bekerja, pengusung yang kooperatif melepaskan nyaris dua kali lebih banyak.
Kejenuhan oksigen hemoglobin yang dihitung dari persamaan Monod–Wyman–Changeux dengan parameter contohnya (merah), terhadap pengusung bertapak tunggal dengan tekanan setengah-jenuh yang sama (biru). Antara paru-paru dan otot yang bekerja, pengusung yang kooperatif melepaskan nyaris dua kali lebih banyak.

Contoh

Contoh 7.11 (Hemoglobin dalam angka)

Ambillah n=4n = 4, KR=1mmHgK_{R} = 1\,\mathrm{mmHg}, c=0.01c = 0.01 (sehingga KT=100mmHgK_{T} = 100\,\mathrm{mmHg}) dan L=3×105L = 3\times 10^{5}. Pada tekanan parsial oksigen di dalam darah arteri, 100mmHg100\,\mathrm{mmHg}, α=100\alpha = 100 dan Y=0.97Y = 0.97; pada 40mmHg40\,\mathrm{mmHg}, yakni nilai vena saat istirahat, Y=0.78Y = 0.78; pada 26mmHg26\,\mathrm{mmHg}, Y=0.52Y = 0.52 — modelnya menghasilkan ulang tekanan setengah-jenuh 26mmHg26\,\mathrm{mmHg}; pada 20mmHg20\,\mathrm{mmHg}, di dalam otot yang berolahraga, Y=0.35Y = 0.35. Sebuah pengusung tak kooperatif dengan tekanan setengah-jenuh yang sama akan memberi 100/126=0.79100/126 = 0.79 di dalam paru-paru dan 20/46=0.4320/46 = 0.43 di dalam ototnya, sehingga melepaskan 0.360.36 kemampuannya di tempat hemoglobin melepaskan 0.620.62. Kekooperatifan itulah yang membuat sebuah pengusung memuat penuh pada satu tekanan dan melepaskan sebagian besarnya pada tekanan yang hanya lima kali lebih rendah.

Baca dalam konteks →