Sintesis globin

Globin chain synthesis terjadi dalam RBC-Specific citoplasmic ribosome, yang diawali

dari bermacam-macam struktur gen inheritance.

Masing-masing gen merupakan hasil dari pembentukan specific polypeptide chain.

Somatic diploid cell, termasuk RBC mengandung:

o 4 α o 2 δ

o 2 ζ (zeta) o 2 ε

o 2 β o 4 γ

α dan ζ gene terletak pada kromosom 16.

β, δ, ε, dan γ gene terletak pada kromosom 11.

Pada perkembangan embryonic dan fetal, aktivasi gene berkembang dari ζ ke α gene dan

dari ε ke γ, δ, dan β gene.

o Ε dan ζ, hanya terlihat selama masa embryonic, 2 rantai + α dan γ chains

merupakan Hb embrio:

a. Hb Grower 1 (ζ2ε2)

b. Hb Grower 2 (α2ε2)

c. Hb Portland (ζ2γ2)

d. ε dan ζ chains diproduksi sampai 3 bulan setelah konsepsi.

o α chains selalu ada.

o Produksi γ chain aktif dari bulan ke 3 sampai tahun pertama postnatal. γ chain

terbentuk dari campuran dua tipe rantai, hanya dibedakan oleh satu asam amino pada

posisi 136.

Gγ (G-gamma) mengandung glisin

Aγ (A-gamma) mengandung alanine

Ratio Gγ: Aγ = 1:3 saat lahir dan 2:3 saat usia 1 tahun.

Pada usia 2 tahun < 2% total Hb.

o Pada fetus, α2γ2 (HbF) merupakan major Hb.

o Produksi β chain mulai secara berangsur pada prenatal dan mencapai dewasa antara

bulan ke 3 dan 6 postnatal.

o Pada orang dewasa, Hb normal terbentuk sebagai tetramer yang mengandung 2 α

globin chain dan 2 (non-α) globin chain. Normal Hb dewasa mengandung tipe Hb:

95 – 97% Hb HbA yang mengandung α2β2 chains

2 – 3% Hb HbA2 yang mengandung α2δ2 chains

1 – 2% Hb HbF (fetal Hb) yang mengandung α2γ2 chains

o Di sitoplasma, masing-masing globin chains berikatan dengan heme

(ferroprotoporphyrin IX) untuk membentuk Hb yang secara primer mengandung 2 α

chain, 2 β chain dan 4 heme group.

o Normal α chains mengandung 141 asam amino residu yang terikat secara linear.

o Normal β chains (juga δ, γ, dan ε) mengandung 146 asam amino residu.

o Kandungan asam amino sangat berpengaruh terhadap struktur dan fungsi Hb.

Kecepatan sintesis globin secara langsung berhubungan dengan kecepatan sintesis

porphyrin dan sebaliknya, sintesis potoporphyrin berkurang ketika sintesis globin

terganggu.

Tetapi tidak seperti hubungan dengan iron uptake, ketika sintesis globin dan

potoporphyrin terganggu, iron disimpan di sitoplasma RBC dalam bentuk ferritin

aggregates.

The iron laden nucleated RBC sideeroblast dan unucleated form sidericyte.

Globin

chain

Hemoglobin Stage of Development

α2ε2

ζ2ε2

ζ2γ2

α2Aγ2

α2Gγ2

α2β2

α2δ2

Grower 2

Grower 1

Portland

F

F

A

A2

Embryo

Fetus

Adult

Destruksi Red Blood Cells

- Red blood cells hidup sekitar 120 hari, akibat dari rusak/robeknya plasma membrane

karena seringnya melewati kapiler darah.

- Tanpa nucleus dan organel lain, RBC tidak dapat mensintesis komponen baru untuk

mengganti kerusakan.

- Plasma membrane menjadi lebih rapuh karena usia dan pecah. Khususnya ketika

memasuki kanal yang sempit pada spleen.

- RBC yang rupture akan dikeluarkan dari sirkulasi dan dihancurkan oleh fagosit magrofag

pada spleen dan liver kemudian pecahannya akan digunakan kembali.

1. Makrofag pada spleen dan red bone marrow memfagosit RBC yang rupture dan rusak.

2. Globin dan heme dari hemoglobin akan berpisah.

3. Globin pecah menjadi asam amino, yang akan digunakan kembali untuk sintesis protein

lain.

4. Iron dikeluarkan dari heme dalam bentuk Fe3+ dan berikatan dengan transferin

(transporter untuk Fe di aliran darah).

5. Pada muscle fiber, liver cells, dan makrofag dari spleen dan liver, Fe3+ lepas dari

transferin dan berikatan dengan protein peyimpan iron yang dinamalan ferrtin.

6. Setelah keluar dari tempat penyimpanan atau absorpsi dari gastrointestinal tract, Fe3+

berikatan kembali dengan transferring.

7. Komplek Fe3+ dan transferring kemudian di bawa ke red bone marrow (dimana RBC

precursor cell membawanya melewati receptor mediated endocytosis) untuk digunakan

dalam sintesis Hb. Iron dibutuhkan sebagai bagian dari molekul Hb, asam amino

dibutuhkan untuk bagian globin. Vitamin B12 juga dibutuhkan dalam sintesis Hb.

8. Erytropoesis pada red bone marrow menghasilkan produksi dari RBC yang akan masuk

ke sirkulasi.

9. Ketika iron keluar dari heme, bagian non iron akan diubah menjadi biliverdin (green

pigment) kemudian menjadi bilirubin (yellow-orange pigment).

10. Bilirubin masuk ke darah dan di transport ke liver.

11. Di dalam liver, bilirubin diubah oleh sel liver menjadi empedu yang akan masuk ke small

intestinal, kemudian ke large intestine.

12. Pada large intestine, bacteria mengubah bilirubin menjadi urobilinogen.

13. Sebagian urobilinogen diabsorpsi kembali ke darah, diubah menjadi yellow pigment yang

dinamakan urobilin dan dikeluarkan lewat urine.

14. Sebagian besar urobilinogen di eliminasi di feses dalam bentuk brown pigment

(sterkobilin), yang member karakteristik warna pada feses.