Карбоангидраза крови

Равновесие СО2—Н2О имеет значение в биологии. В крови его установление ускоряется ферментом карбоангидразой. [c.561]

Поскольку основное содержание главы 1 связано с изучением кислотноосновных реакций, то и в этом дополнительном разделе для рассмотрения избрана ферментативная реакция, включающая ряд кислотно-основных взаимодействий. Речь идет о реакции, катализируемой ферментом под названием карбоангидраза . Этот фермент катализирует биохимические реакции гидратации альдегидов, сложных эфиров, а также диоксида углерода. Жизненная важность этого фермента определяется тем, что он регулирует кислотность крови, а посредством этого (конечно, наряду с другими факторами) - интенсивность дыхательного процесса. Конкретная реакция, которую катализирует карбоангидраза, представляет собой равновесное превращение воды и диоксида углерода в угольную кислоту. [c.131]

Острое отравление. Животные. При введении в желудок мышам ЛДбо составляет 373 мг/кг, при введении в трахею крыса.м эмульсии К.— 30 мг/кг максимально переносимая доза 3 мг/кг. При введении в желудок дозы составляют соответственно 300 и 30 мг/кг. В клинике острого отравления преобладают симптомы угнетения ЦНС. После однократного введения в трахею 10 мг/кг (минимально смертельная доза) — снижение массы тела, содержания аскорбиновой кислоты и активности карбоангидразы в крови, фагоцитарной активности лейкоцитов, лимфопения. Введение 30 мг/кг в желудок сопровождается резким увеличением выделения 17-кетостероидов с мочой и снижением содержания холестерина в крови (Смирнова). [c.73]

Угольная кислота является очень слабой кислотой. Кроме того, она. быстро расщепляется в присутствии находящегося в ряде тканей, особенно в эритроцитах, фермента — карбоангидразы — на НаО и СО2. Углекислый газ выделяется затем через легкие вместе с выдыхаемыми газами и-выводится таким образом из организма. Поэтому до тех пор, пока в среде, в частности в плазме крови, имеется известный избыток бикарбонатов, образующиеся при тканевом обмене кислоты не могут вызвать сколько-нибудь значительных сдвигов pH среды, хотя количество бикарбонатов (щелочной резерв крови) и будет при этом постепенно уменьшаться. [c.393]

Секреторная активность солевой железы, по-видимому, регулируется по принципу положительной обратной связи. Гидролиз АТФ, сопровождающий перекачку Ыа+ в просвет железы, приводит к повышению концентраций АДФ и Фн оба продукта стимулируют клеточное дыхание, и в результате образуется больше СОг — субстрата для карбоангидразы. Продукты этой реакции, Н" и НСОГ> концентрация которых в клетке повышается, в свою очередь ускоряют переход Ыа+ из крови в клетку (рис. 53). Таким образом, возрастает приток Ыа+ из крови [c.161]

Рис. 53. Схема отношений между образованием Н под действием карбоангидразы и переносом из крови в просвет солевой железы.

Тот факт, что цинк является компонентом ферментной системы карбоангидразы, не оставляет сомнений в его физиологическом значении. Количество цинка в эритроцитах изменяется параллельно изменению активности карбоангидразы [21]. Лейкоциты, в которых карбоангидраза отсутствует, содержат в 25 раз больше цинка (на клетку), чем эритроциты [20]. Вероятно, исследования по содержанию цинка в различных клетках белой крови наряду с исследованием различий в составе этих клеток у отдельных индивидов (см. стр. 49) приведут к открытию существенных индивидуальных различий. [c.195]

Гемоглобин не только переносит кислород от легких к периферическим тканям, но и ускоряет транспорт СО2 от тканей к легким. Гемоглобин связывает СО сразу после высвобождения кислорода примерно 15% СО2, присутствующего в крови, переносится молекулами гемоглобина. Находящаяся в эритроцитах карбоангидраза катализирует превращение поступающего из тканей СО в угольную кислоту (рис. 6.14). Угольная кислота быстро диссоциирует на бикарбонат-ион и протон, причем равновесие сдвинуто в сторону диссоциации. Для [c.57]

Во многих случаях сопоставить Км с физиологическими концентрациями субстратов не представляется возможным, поскольку эти концентрации неизвестны. Одним из ферментов, для которых такое сопоставление возможно, является карбоангидраза, так как концентрация в крови двуокиси углерода и бикарбоната измеряется довольно просто. В физиологических условиях этот фермент насыщается каждым из указанных субстратов приблизительно только на 6 % и Км для двуокиси углерода слишком высока, чтобы ее можно было измерить [17]. [c.307]

У аэробных организмов на одну молекулу потребленного О2 образуется примерно 0,8 молекулы СО2. Большая часть СО2 транспортируется кровью в виде бикарбоната, который образуется в эритроцитах под действием карбоангидразы [c.81]

Как уже отмечалось, реакция (Х,2) между Oj и водой может быть ускорена каталитически. Не считая карбоангидразы—энзима, присутствующего в крови, наиболее эффективными катализаторами являются анионы некоторых слабых кислот. Каталитическое действие различных анионов рассмотрено Шарма и Данквертсом Отметим, что данные Деннарда и Уиллиамса неточны, так как при обработке исходных экспериментальных измерений был допущен ряд ошибок. [c.243]

Другой важный фермент—карбоангидраза, катализирующая превращение диоксида углерода в бикарбонат-ион. Это цинкзави-симый фермент, необходимый для проникновения СО2 в кровь [c.344]

Гемоглобин обладает также другим замечательным свойством, которое делает его еще более эффективным переносчиком кислорода. Если гемоглобин присоединяет кислород при pH 7,4, то он отщепляет 0,6 моля ионов Н+ на каждую связанную молекулу кислорода. В легких ионы Н+, освобожденные гемоглобином, реагируют с бикарбонатными ионами, образуя кислоту Н2СО3, которая диссоциирует с выделением двуокиси углерода последняя диффундирует в воздушное пространство внутри легких. Диссоциация Н2СО3 на Н2О и СО2 протекает медленно по сравнению со скоростью потока крови в легких в красных кровяных тельцах эта реакция катализируется ферментом карбоангидразой. В капиллярах идет обратный процесс образовавшаяся в результате метаболизма СО2 превращается в угольную кислоту Н2СО3, которая диссоциирует на НСО -и Н+. Ион Н+ адсорбируется гемоглобином поглощение Н+ является частью суммарной реакции выделения кислорода из гемоглобина. Этот так называемый эффект Бора объясняется тем, что константы кислотной диссоциации оксигемоглобина отличаются от соответствующих констант дезоксигемоглобина. [c.233]

Как отмечалось, кислотный характер оксигемоглобина выражен значительно сильнее, чем гемоглобина (константа диссоциации ННЬО, примерно в 20 раз больше константы диссоциации ННЬ). Важно также запомнить, что поступающий в ткани с кровью оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем Н,СОз, и связан с катионом калия. Эту калийную соль оксигемоглобина можно обозначить как КНЬО, (рис. 17.7). В периферических капиллярах большого круга кровообращения гемоглобин эритроцитов отдает кислород тканям (КНЬО,—>0, + КНЬ), его способность связывать ионы водорода увеличивается. Одновременно в эритроцит поступает продукт обмена —углекислый газ. Под влиянием фермента карбоангидразы углекислый газ взаимодействует с водой, при этом образуется угольная кислота. Возникающий за счет угольной кислоты избыток водородных ионов связывается с гемоглобином, отдавшим кислород, а накапливающиеся анионы НСОз выходят из эритроцита в плазму [c.597]

Нуклеопротеидами, тромбоциты содержат липопротеид про-тромбокиназу, в состав простетической группы которого входит кефалин. Содержание гемоглобина в эритроцитах доходит до 40%. В цельной крови взрослого человека содержание гемоглобина составляет 12—14%, что соответствует 75—85% по гемометру Сали Ч Кроме гемоглобина, в эритроцитах содержится сложный белок, содержащий медь, называемый купреином, и фермент карбоангидраза, в состав которого входит цинк. Из небелковых органических веществ в эритроцитах содержится в среднем 350 мг% лецитина, 150 мг% холестерина и др. Содержание глюкозы в эритроцитах меньше, чем в плазме, и составляет 60—70 мг%. Из минеральных веществ в эритроцитах содержится особенно много калия (около 470 мг%) и железа (около 105 мг%) и очень мало натрия (около 80 мг%). [c.226]

Рис. 24-22. Координированность переноса кислорода и СО2 эритроцитами. А. В легких в результате оксигенации гемоглобина происходит высвобождение ионов которые далее присоединяются к ионам НСО 3 с образованием Н2СО3. Под действием карбоангидразы Н2СО3 подвергается дегидратации, в результате чего образуется растворенная СО2, которая диффундирует в плазму крови, а из нее-в воздушное пространство легких и выдыхается. Б. Захват эритроцитами растворенной СО2 в периферических тканях требует участия карбоангидразы, катализирующей гидратирование СО 2 с образованием НзСОэ далее Н2СО3 теряет ион Н и превращается в НСО 3. Высвобождаемые при этом ионы И смещают равновесие реакции гемоглобина с кислородом в направлении отщепления кислорода и его передачи ткани. Поскольку О2 и СО2 растворимы в липидах, они легко проходят через клеточные мембраны, не нуждаясь в системах мембранного транспорта. Однако обмен между ионами СГ и НСО 3, осуществляемый через мембрану эритроцитов, протекает только при помощи систем, обеспечивающих транспорт анионов.

Расщепление Н2СО3 на воду и двуокись углерода ( Oj) протекает с больщой скоростью благодаря наличию и крови (эритроцитах) особого 4>ермента, так называемой угольной ангидразы, или карбоангидразы, катализирующей обратимую реакцию Hj O i i Oj + Н3О. [c.465]

Реакция гидратации и дегидратации углекислоты (Н2СО3 НдО + СО2), катализируемая карбоангидразой, протекает также внутри эритроцитов, поскольку угольная ангидраза связана именно с форменными элементами крови, а не с жидкой ее частью. [c.466]

Биологическая роль цинка двояка" и не до конца выяснена. Установлено, что цинк — обязательная составная часть фермента крови, карбоангидразы. Этот фермент содержится в эритроцитах. Карбоангидраза ускоряет выделение углекислого газа в легких. Кроме того, она помогает превратить часть СО2 в ион НСО3, играющий важную роль в обмене веществ. [c.93]

Несмотря на присутствие в крови карбоангидразы, равновесие карбаминации может изучаться независимо от равновесия гидратации, если энзим отравлять цианидом (0,05—0,1 моль л). В случае отрав.тения энзима при температуре 0 полунасыщение оксигемоглобина происходит при давлении около 10 мм двуокиси углерода в воздухе, а полунасыщение восстановленного гемоглобина при давлении около 30 мм. Теплота карбаминации составляет около 17 ктл моль. Табл. 23 иллюстрирует роль, которую карбаминация играет в балансе двуокиси углерода в крови. [c.189]

В клетках, где давление кислорода относительно низкое, ок-снгемоглобин распадается, и освободившийся кислород диффундирует в те области, где он нужен для биологического окисления (4). Одним из продуктов окисления является двуокись углерода. Ее давление в клетках относительно велико, и она диффундирует в плазму (5), а отсюда к эритроцитам (6), где под действием фермента карбоангидразы быстро превращается в угольную кислоту (7). Поскольку Н СО, хотя и слабая, но все же кислота, при ее диссоциации (8) образуется ион водорода (а также бикарбонат-ион). Ион водорода способствует быстрейшей диссоциации оксигемоглобина происходит так называемый изоводородный сдвиг (9). Этот сдвиг фактически способствует ионизации угольной кислоты (8). Бикарбокат-ион переходит в плазму. Для сохранения электронейтральности на каждый бикарбонат-ион, выходящий в плазму, в эритроциты входит один хлорид-ион (10), это так называемый хлоридный сдвиг. Большая часть двуокиси углерода переносится к легким в виде бикарбонат-ионов. Когда эритроциты возвращаются с венозной кровью к легким, где давление двуокиси углерода относительно низкое, двуокись углерода переходит в выдыхаемый воздух (И) — (15), и цикл начинается снова. [c.448]

К истинным металлоферментам относятся карбоксипептидаза А (2п) нитратредуктазы растений, грибов, бактерий (Ре, Мо), аминоксидаза крови (Си), Ь-глутаматдегидрогеназа (2п), карбоангидраза животных и растений (2п) и др. К металлоферментным комплексам, влияние металла у которых не всегда связано с прямым взаимодействием его с активным центром, относят очень многие ферменты, в частности, многие пептидазы, некоторые дегидрогеназы, фосфатазы, аргиназу, енолазу и др. Следует подчеркнуть, что разделение на истинные металлоферменты и металлоферментные комплексы является в значительной степени условным. [c.70]

СР могут переходить б просвет железы вниз по злсктрпческому градиенту, так как потенциал просвета относительно крови составляет в этих условиях около +50 мВ. После активации На К -АТФазы увеличение ресурсов АТФ для цепи переноса электронов способствует активации клеточного дыхания и тем самым повышенному образованию молекулярной С02 для реакции карбоангидразы. [c.162]

Механизм переноса Ог в полость пузыря связан со второй системой капилляров, находящейся уже в самом эпителии этого органа (рис. 110). Кровь попадает здесь в условия высокой кислотности, которую поддерживает весьма активная система аэробного гликолиза в эпителиальных клетках. Гликолитические ферменты этой ткани эффективно функционируют при высоких напряжениях Ог. Эффект Пастера (торможение гликолиза при высоком напряжении Ог) здесь отсутствует — либо благодаря особой форме фосфофруктокпназы, нечувствительной к ингибированию продуктами аэробного обмена, либо потому, что интенсивность аэробного обмена очень низка. Как бы то ни было, наблюдаемое закисление крови, поступающей в капилляры эпителия, вполне может быть отнесено за счет образования молочной кислоты. Кроме того, в эпителии имеется высокоактивная карбоангидраза, которая, по-видимому, способствует образованию нонов Н+. [c.355]

Истинная первая константа диссоциации угольной кислоты равна, таким образом, 4,5X10— . Гидрати-рование СОг является сравнительно медленной реакцией, и только в присутствии фермента карбоангидразы реакция быстро достигает равновесия. В эритроцитах крови млекопитаюш,их имеется большое количество карбоангидразы. [c.139]

Расчеты, основанные на учете физиологических факторов, таких, как время циркуляции крови по капиллярам легочных альвеол, первоначально подтверждали полную недостаточность скорости самопроизвольного (без катализатора) установления равновесия между НСОз и СОг Для необходимого освобождения эритроцитов от углекислого газа за один проход капилляров [144, 145]. Те же расчеты предсказывали быструю гибель организма при полном ингибировании карбоангидразы [146]. Данные, полученные в последнее время, говорят о менее катастрофических последствиях [147], однако ясно, что карбоангидраза играет наиболее значительную роль в быстром установлении равновесия НСОз г СОг (обзор по этой проблеме см. [109]). [c.613]

Карбоангидраза Карбоксипепти- даза Перенос диоксида углерода в крови позвоночных Гидролиз пептидных связей при переваривании белков Порок развития листьев, например серповид-ность листьев какао Самая разнообразная пища [c.283]

Эритроциты содержат большое количество гемоглобина — переносящего кислород белкового пигмента, который и придает крови красный цвет. В клетках эритроцитов отсутствуют ядра. (В эритроцитах нет также митохондрий. Это не только высвобождает дополнительное место для гемоглобина, но и заставляет их дышать анаэробно, т. е. не потребляя кислород, который они переносят.) Гемоглобин обратимо связывает кислород (превращаясь в оксигемоглобин) в местах с высокой его концентрацией и отдает его в местах с низкой концентрацией. Эритроциты содержат также фермент карбоангидразу, участвующий в транспорте ими диоксида углерода (см. разд. 14.8.4). [c.144]

Цинк найден почти во всех органах и тканях животных. Больше всего цинка найдено в сперме, затем в печени, поджелудочной железе, мышцах, половых железах и костях и небольшое количество в крови. При недостатке цинка наблюдается задержка роста, нарушение формирования шерстяного покрова и особенно функции половых желез. Цинк активирует деятельность гормонов гипофиза и половые гормоны. Он входит в фермент карбоангидразу — важного фермента промежуточного обмена, а также в состав гормона инсулина. Ионы активируют фермент енолазу и дипептидазу и, таким образом, влияют на течение белкового и углеводного обмена. Цинк связан также с некоторыми витаминами (В, Р). [c.423]

Свежие кусочки аорты человека, полученные при аутопсии, освобождали от крови и прилежашей клетчатки и анализировали манометрически на активность карбоангидразы. На 12 пробах от 7 мужчин и 5 женщин найдены почти 9-кратные различия (0,12—1,05 единицы) [31 Эти данные представляют интерес в том отношении, что карбоангидраза содержит цинк, а содержание цинка в плазме крови и селезенке колеблется в очень широких пределах (см. стр. 71 и 91). [c.105]

Диоксид углерода, образующийся в процессе обмена веществ, поступает из тканей в кровь (рис. 15.7). Повышение парциальногодавленияСОг в крови способствует его проникновению в эритроциты, где СО2 под действием карбоангидразы (на рис. 15.7 обозначена Е) гидратируется с образованием Н2СО3, которая диссоциирует по первой ступени. Освободившийся протон присоединяется к иону НЬОг, входящему в состав КНЬОг-Редуцированный ННЬ теряет сродство к О2 и отдает его в плазму, а затем [c.454]

МЧ из сшитого полиакриламида с включенным в них белком описаны в работе [26]. Количество белка зависит от концентрации акриламида и сшивающего агента, а также от природы белка (сывороточный альбумин, р-лактоглобулин, иммуноглобулин G) и достигает 35% или 1,05 мкмоль на 1 г массы сухого вещества. Включенные белки (альбумин) сохраняют способность обратимо взаимодействовать с низкомолекулярными соединениями вследствие макропористой структуры носителя. Плотность МЧ, содержащих белок (1,05—1,07 г/см ), достаточно близка к плотности форменных элементов крови, что важно для обеспечения устойчивости их суспензии. Механическая стабильность и устойчивость к бактериальной деградации также вполне достаточны. Карбоангидраза, иммобилизованная в сильно сшитых полиакриламидных микрочастицах [27], ведет себя подобно ферменту в растворе при значительном повышении стабильности к термоинактивации и протеолизу, так как протеазы могут реагировать только с белком, находящимся на поверхности частиц. По всем этим параметрам МЧ с карбоан-гидразой превосходят микрокапсулы с тем же ферментом. [c.227]

В условиях организма даже относительно простые реакции могут катализироваться ферментами, если некатализируемые реакции являются слишком медленными для обеспечения физиологических потребностей. Примером может служить обратимое взаимодействие СОг и НгО с образованием Н2СО3 в крови эта реакция катализируется ферментом карбоангидразой. В отсутствие катализатора обмен СО2 между кровью н тканями, а также между кровью и легкими не может осуществляться со скоростями, обеспечивающими физиологические потребности. [c.239]

Необходимо исключить совместное применение ингибиторов МАО с карбамазепином или солей лития с диуретиками (кроме осмотических и ингибиторов карбоангидразы). Блокз-торы кальциевых каналов (дилтиазем, верапамил) на 30-50% могут увеличивать содержание карбамазепина в плазме крови. Практически такой же эффект дают антибиотики-макролиды (эритромицин, олеандомицин), вилоксазин и изониазид. [c.473]

В отсутствие фермента перенос СО2 из тканей в кровь и затем в воздух легочных альвеол был бы неполон. Карбоангидраза, катализирующая эту реакцию, принадлежит к числу самых активных ферментов из всех известных. Каждая молекула карбоангидразы способна гидратировать 10 молекул СО2 в 1 с. Скорость реакции гидратиро-вания СО2 в присутствии фермента в 0Р раз выше, чем в его отсутствие. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология