Heme A
હેમ એ (અથવા હેમ એ) એક હેમ છે, એક સંકલન સંકુલ જેમાં પોર્ફિરિન તરીકે ઓળખાતા મેક્રોસાયક્લિક લિગાન્ડનો સમાવેશ થાય છે, જે આયર્નના અણુને ચીલેટ કરે છે. હેમ એ એક બાયોમોલેક્યુલ છે અને તે ઘણા સજીવો દ્વારા કુદરતી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે. હેમ એ, જે દ્રાવણમાં હોય ત્યારે ઘણીવાર ડાયક્રોઇક લીલો/લાલ દેખાય છે, તે હેમ બીના માળખાકીય સંબંધી છે, જે હિમોગ્લોબિનનો એક ઘટક છે, જે લોહીમાં લાલ રંગદ્રવ્ય છે. અન્ય હેમ A સાથેનો સંબંધ હેમ Bથી અલગ છે કારણ કે રિંગ પોઝિશન 8 પર મિથાઈલ બાજુની સાંકળને ફોર્મિલ જૂથમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે અને હાઇડ્રોક્સિઇથિલફાર્નેસિલ જૂથ, એક આઇસોપ્રેનોઇડ સાંકળ, આયર્ન ટેટ્રાપિરોલ હીમની રિંગ પોઝિશન 2 પર વિનાઇલ બાજુની સાંકળ સાથે જોડવામાં આવે છે. હેમ એ એ હેમ ઓ જેવું જ છે, જેમાં બંનેમાં આ ફર્નેસિલ ઉમેરો સ્થિતિ 2 પર હોય છે પરંતુ હેમ ઓ પાસે સ્થિતિ 8 પર ફોર્મિલ જૂથ નથી, જે હજુ પણ મિથાઈલ જૂથ ધરાવે છે. હેમના ઘટાડેલા, ફે (II) સ્વરૂપના એન. એમ. આર. અને આઈ. આર. પ્રયોગો પર આધારિત હેમ એ. નું સાચું માળખું 1975માં પ્રકાશિત થયું હતું. આયર્ન-મુક્ત સ્વરૂપના ડાઇમિથાઇલ એસ્ટરના સંશ્લેષણ દ્વારા માળખાની પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી. હેમ એ ને સૌપ્રથમ 1951 માં જર્મન બાયોકેમિસ્ટ ઓટ્ટો વારબર્ગ દ્વારા અલગ કરવામાં આવ્યો હતો અને તેમના દ્વારા અભિન્ન પટલ મેટાલોપ્રોટીન સાયટોક્રોમ સી ઓક્સિડેઝનો સક્રિય ઘટક હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. સ્ટીરિયોકેમિસ્ટ્રી રિંગ I ની રિંગ પોઝિશન 3 પર પ્રથમ કાર્બન વિશે ચોક્કસ ભૌમિતિક રૂપરેખાંકનનો અંતિમ માળખાકીય પ્રશ્ન, હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ સાથે બંધાયેલ કાર્બન, કાયરલ S રૂપરેખાંકન હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. હેમ બીની જેમ, હેમ એ ઘણીવાર હેમ આયર્ન અને સંરક્ષિત એમિનો એસિડ બાજુ-સાંકળ વચ્ચેના સંકલન બંધન દ્વારા એપોપ્રોટીન સાથે જોડાયેલ હોય છે. મહત્વપૂર્ણ શ્વસન પ્રોટીન સાયટોક્રોમ સી ઓક્સિડેઝ (સી. સી. ઓ.) માં ઓક્સિજન પ્રતિક્રિયા કેન્દ્ર ખાતે હેમ એ માટે આ લિગાન્ડ 5 એ હિસ્ટિડાઇલ જૂથ છે. હિમોગ્લોબિન અને માયોગ્લોબિન સહિત ઘણા હેમપ્રોટીન માટે હિસ્ટિડાઇન એક સામાન્ય લિગાન્ડ છે. સાયટોક્રોમમાં હેમ એ સાયટોક્રોમ સી ઓક્સિડેઝનો એક ભાગ છે, જે બે હિસ્ટિડીન અવશેષો દ્વારા બંધાયેલ છે (ગુલાબી રંગમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે) મેટાલોપ્રોટીનનું ઉદાહરણ જેમાં હેમ એ હોય છે તે સાયટોક્રોમ સી ઓક્સિડેઝ છે. આ ખૂબ જ જટિલ પ્રોટીન બે અલગ અલગ સ્થળોએ હેમ એ ધરાવે છે, દરેક અલગ કાર્ય સાથે. સાયટોક્રોમ a ના હેમ A નું લોહ હેક્સાકોર્ડિનેટેડ છે, જે અન્ય 6 અણુઓ સાથે બંધાયેલું છે. સાયટોક્રોમ એ3ના હેમ Aનું આયર્ન કેટલીકવાર 5 અન્ય અણુઓ દ્વારા બંધાયેલું હોય છે, જે છઠ્ઠા સ્થળને ડાઇઓક્સિઝન (મોલેક્યુલર ઓક્સિજન) ને બાંધવા માટે ઉપલબ્ધ રાખે છે. વધુમાં, આ ઉત્સેચક 3 તાંબુ, મેગ્નેશિયમ, જસત અને કેટલાક પોટેશિયમ અને સોડિયમ આયનોને જોડે છે. સી. સી. ઓ. માં બે હીમ એ જૂથો એકબીજા વચ્ચે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોનનું વિનિમય કરે છે તેવું માનવામાં આવે છે, તાંબાના આયનો અને નજીકથી સંકળાયેલ પ્રોટીન સાયટોક્રોમ સી. ફોર્મિલ જૂથ અને આઇસોપ્રેનોઇડ બાજુની સાંકળ બંને સાયટોક્રોમ સી ઓક્સિડેઝ દ્વારા ઓક્સિજન ઘટાડાની ઊર્જાના સંરક્ષણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સી. સી. ઓ. ને આંતર-પટલ મિટોકોન્ડ્રીયલ અવકાશમાં પ્રોટોનને પંપીંગ કરીને ડાયોક્સિઝન ઘટાડાની ઊર્જાના સંરક્ષણ માટે જવાબદાર માનવામાં આવે છે. એસ. યોશિકાવાના પ્રભાવશાળી જૂથ દ્વારા પ્રકાશિત હેમ એ ના ફોર્મિલ અને હાઇડ્રોક્સિઇથિલફાર્નેસિલ જૂથો બંને આ નિર્ણાયક પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે તેવું માનવામાં આવે છે. હેમ હેમોપ્રોટીન સાયટોક્રોમ સી ઓક્સિડેઝ (સેલ્યુલર શ્વસનનું જટિલ IV) સંદર્ભો ટેટ્રાપિરોલ્સ બાયોમોલેક્યુલ્સ પણ જુઓ.