산소헤모글로빈의 결합, 해리 조건 - 온도와 pH

헤모글로빈과 산소의 결합이 잘 되게 하는 조건 중에서 왜 pH가 높으면 산소와 결합이 잘 되나요? 또, 낮은 온도(체온이 낮을 때)에서 잘 결합되는 이유는 무엇인가요?

산소해리곡선은 산소분압에 따르 산소헤모글로빈의 형성(산소포화도)에 대해 나타낸 그래프로 시그모이드(Sigmoid)곡선을 나타내는 그래프입니다.  산소 분압이 높으면 산소와 결합하며, 이산화탄소 분압이 높으면 산소는 잘 해리되고 이산화탄소와 결합하지요.

 

그러므로, 체내의 환경에 이산화탄소가 적다는 것은 상대적으로 산소가 많다는 것을 의미하며, 혈액에 이산화탄소가 많이 녹으면 pH값은 낮아집니다. (CO2 + H2O ---> H2CO3 ---> H+  +  HCO3-). [H+]이온이 많아 지면 pH는 낮아지고 산성환경이 됩니다.

 

따라서 pH가 높다는 것은 이산화탄소는 적으며 산소가 많다는 것을 말합니다. 산소와 헤모글로빈이 잘 결합을 할 수 있지요.

 

온도가 낮을때는 산소포화도는 증가(해리도는 감소)하게 됩니다. 무더운 여름철과 선선한 봄, 가을때를 생각하면 우리는 선선할 때 숨쉬기가 편한 것을 알 수 있습니다. 이 말은 대기중의 산소가 쉽게 폐포속으로 포화되어 들어온다는 것을 말하며, 이것이 혈관을 따라 체내로 이동하게 되면서 온도는 상승하게 되고, 이때는 헤모글로빈에 결합된 산소가 잘 해리되지요. 잘 해리된다는 것은 조직세포에 산소공급이 용이하다는 것을 말합니다.

 

또한 헤모글로빈은 단백질이므로 온도가 높아지면 단백질의 구조가 변하기 때문에 산소와 잘 결합할 수 없는 것입니다.