Гемоглобин равновесные

Если эритроциты поместить в чистую воду, то они набухают, становятся круглыми и наконец лопаются. Это объясняется тем, что вода проникает через стенки клетки, в то время как растворенные во внутриклеточной жидкости вещества (гемоглобин и другие белки) не могут проникать через стенки клетки ввиду того что система стремится к равновесному состоянию между двумя жидкостями (к равенству давлений водяных паров), вода и проникает внутрь клетки. Если бы стенки кле- [c.267]

Равновесное взаимодействие гемоглобина с кислородом. Аллостерические структуры белков [c.440]

Молекула гемоглобина человека, подобно гемоглобину других млекопитающих, состоит из четырех полипептидных цепей (каждая из которых содержит одну гем-группу) и способна обратимо присоединять четыре молекулы кислорода. Уже много лет назад было показано, что равновесное связывание кислорода гемоглобином описывается S-образной кривой, приведенной на рис. 15.12, которая отличается от аналогичной кривой для миоглобина. Для миоглобина, содержащего одну гем-группу в молекуле, следует ожидать кривую равновесия, отвечающую реакции [c.440]

Применение повышенных температур в сочетании с высаливанием позволяет уверенно определять этиловый спирт в крови на уровне биологических концентраций, однако может снижать воспроизводимость и точность анализа [34,40] из-за быстрого окисления этилового спирта в ацетальдегид, катализируемого гемоглобином [43,44]. Ухудшение воспроизводимости могут вызывать также конденсация и сорбция на стенках и утечки при введении в испаритель хроматографа равновесного газа обычными шприцами. [c.125]

ТЕОРИЯ равновесных СВОЙСТВ ГЕМОГЛОБИНА 433 [c.433]

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ РАВНОВЕСНЫХ СВОЙСТВ ГЕМОГЛОБИНА [c.433]

ТЕОРИЯ РАВНОВЕСНЫХ СВОЙСТВ ГЕМОГЛОБИНА 435 [c.435]

Прежде всего подведем итог и суммируем основные структурные характеристики равновесных форм главных производных гемоглобина. [c.76]

Рис. 31. Равновесные кривые оксигенации гемоглобина овцы при 19 С и pH 7,1 (верхняя шкала) и pH 9,1 (нижняя шкала) [194.

Совокупность экспериментальных данных, теоретический анализ, аналогии с гемоглобином привели к построению модели, объясняющей механизм регуляции активности ферментов следующим образом. Молекула фермента состоит из нескольких одинаковых субъединиц, в каждой содержится один специфический центр для связывания различных типов молекул (частиц субстрата или химических регуляторов). Молекула белка, состоящая из определенного ограниченного числа единиц, всегда имеет ось симметрии. Полагают, что молекула фермента может быть в двух состояниях, сохраняя при каждом из них свою симметрию. Эти два состояния различаются по энергии связей между субъединицами в менее напряженном состоянии молекула фермента избирательно присоединяет активатор и субстрат, в более напряженном — ингибитор. Соединяясь с ферментом, данная разновидность молекул — субстрат, активатор или ингибитор — будет усиливать дальнейшее связывание молекул своей категории. При изменении относительных концентраций молекул субстрата или регуляторов равновесие может сдвигаться в ту или другую сторону. Так осуществляется взаимодействие (противоположно направленное или кооперативное) центров связывания в ферментной частице фермент реализует действие различных сигналов, переходя в одно из двух возможных равновесных состояний. [c.92]

В работе [674] приведены данные для гемоглобина. Методика опытов та же, что и в работе [673]. Эксперименты проводили с гемоглобином человека. На основе полученных данных сделан вывод, что восстановление метгемоглобина генерируемыми у Излуче-нием электронами в замороженном растворе приводит к образованию активного центра в восстановленном низкоспиновом ферро-состоянии, которое является необычным для гемоглобина. Авторы полагают, что это неравновесное состояние возникает в результате восстановления железа гемоглобина в условиях, когда структура активного центра и всего белка не могут измениться. Пра нагреве до обычной температуры происходит релаксация и гемоглобин приходит в равновесное состояние. [c.251]

Рассмотрение принципов, лежащих в основе равновесного распределения в гравитационном поле, привело Сведберга к убеждению, что этот метод можно использовать для определения молекулярного веса макромолекул, если бы экспериментатор имел в своем распоряжении гравитационные поля порядка 10 —10 д. Создание таких полей стало возможным после разработки в Упсальской лаборатории ультрацентрифуги, и к 1926 г. она была использована для определения молекулярного веса гемоглобина [446, 447] и яичного белка [448]. Популярность этого метода в течение двух следующих десятилетий медленно снижалась в основном вследствие того, что для достаточно близкого приближения к равновесным условиям необходимо длительное время. Однако в последние годы значение равновесного центрифугирования опять повысилось благодаря нескольким факторам. Ряд усовершенствований конструкции прибора и экспериментальных методов привел к значительному расширению применения этого метода для прецизионных измерений [449, 450]. Полагали, что использование 0-растворителей позволит надежно оценить всю функцию распределения по молекулярным весам образцов полидисперсных полимеров по сравнению с ограниченной характеристикой средних значений молекулярного веса таких материалов другими методами. В то же время были разработаны конструкции кювет и экспериментальные методы, которые позволили производить наблюдения за столбиками жидкости высотой 1 мм или менее, что сократило время, необходимое для близкого приближения к равновесию, от нескольких суток до 1 час [451, 452]. Наконец, разработка метода центрифугирования в градиенте плотности позволила исследовать распределение по химическому составу этот способ нашел эффективное применение для изучения биологически важных макромолекул и обещает приобрести равное значение при исследовании синтетических полимеров. [c.157]

Как уже отмечалось в 3.2, взаимодействие биополимера со специфическим лигандом не сопряжено с преодолением существенных энергетических барьеров и является быстрым процессом. Поэтому чаще всего исследователи имеют дело с равновесными системами, требуюпшми термодинамического описания. Б дальнейшем будут рассматриваться системы, в которых либо оба партнера находятся в растворе, как в гомогенных ферментативи11гх реакц11ях при взаимодействии гемоглобина с кислородом, так и при взаимодействии в растворе антигена с антителом и т.п., либо биополимер на.ходится в составе мембраны на гюверхности клетки или в препарате мембран и, следовательно, образует отдельную фазу, как в случае рецепторов или белков, осуществляющих транспорт веществ через плазматическую мембрану. Если партнеры находятся в растворе, то характеристиками количества как биополимера Р, так и лиганда L могут служить концентрации. В гетерогенных системах можно говорить лишь о количестве биополимера. Характеристикой взаимодействия в общем случае служит константа ассоциации А а, выражение для которой запишется в виде [c.117]

Если красные кровяные тельца поместить в воду, то они набухают, становятся круглыми и наконец лопаются. Это объясняется тем, что вода ирони-кает через стенку клетки, в то время как растворенные во внутриклеточной жидкости вещества (гемоглобин и другие белки) не могут проникать через стенки клетки ввиду того что система стремится к равновесному состоянию между двумя жидкостями (к равенству давлений водяных паров), вода и проникает внутрь клетки. Если бы стенки клеток были достаточно прочными, то равновесие наступило бы в тот момент, когда гидростатическое давление внутри клеток достигло бы определенного значения, при котором давление пара раствора было бы равным давлению пара чистой воды, находящейся вне клеток. Такое равновесное гидростатическое давление называется осмотическим давлением раствора. [c.284]

Изучение механизма взаимодействия между гаптоглобином человека, ковалентно связанным с сефарозой 4В, и гемоглобином человека, а также а- и р-цепями, обработанными л-хлормеркурибен-зоатом, проводилось двумя способами изучалось связывание с помощью хроматографии на колонке и связывание а-цепей в равновесных условиях. а+- и р+-Цепи — это цепи, меченные с помощью п-хлормеркури- [ С] бензойной кислоты. Связывание гемоглобина и а+- и р+-ценей на иммобилизованном гаптоглобине (38 нмоль гаптоглобина на 1 мл сефарозы 4В) показано на рис. [c.371]

В равновесном гемоглобине ион железа (Fe +) лежит вне порфиринового кольца (примерно на 1 Л). Он имеет четыре электрона и магнитный момент, равный 5,5 Боровских магнетонов. Оптический спектр поглощения имеет широкую полосу с = 5,56 нм. В равновесном оксигемоглобине ион железа (Fe +) находится точно в плоскости порфиринового кольца, все электроны спарены (оксигемоглобин диамагнитен). В спектре оптического поглощения видны две характеристические полосы при 542 и 576 нм. В ферригемоглобине (метгемоглобин) при нейтральных значениях pH молекула кислорода замешается молекулой воды, не связанной химически с ионом железа (Fe ). Ион железа лежит значительно ближе к порфириновому кольцу, чем в феррогемоглобине (почти в плоскости), имеет пять неспаренных электронов и магнитный момент равный 5,91 Боровских магнетона. Спектр поглощения в видимой области не имеет выраженных характеристических полос. [c.75]

Равновесные кривые СО-гемогпобина (сплошные линии) и Ог-гемоглобина (крестики) при давлении СОг, равном О, 19, 41 и 79 мм рт. ст. соответственно (слева направо). По оси абсцисс — давление СО (две нижние шкапы) и Ог (верхняя шкала) по оси ординат— процент насыщения. [c.385]

Рис. 3.29. Кооперативный эффект сорбции гемоглобина карбоксильными катионитами КМДМ ) и КАДМ 2). а — изотермы равновесной сорбции б — дифференциальные теплоты сорбции.

Среди первых результатов, полученных при помощи ультрацентрифугирования, можно назвать определение молекулярной массы гемоцианина Helix pomatia, равной 4 930 000 [12]. Величина эта была получена с помощью низкоскоростного равновесного центрифугирования со скоростью 11 ООО об/мин (5400 g). А ведь значения молекулярной массы этого белка, полученные прежними методами, составляли всего лишь величину порядка 200 ООО, и это еще считалось очень большой величиной Центрифугу с редукторным приводом использовали также Сведберг и Фарес в 1926 г. для определения молекулярной массы карбоксигемоглобина [13]. Полученное ими значение составило 67 870, что хорошо согласовывалось с величиной 66 700, установленной Аде-ром [6, 7] методом осмотического давления для 10 различных гемоглобинов. Определение молекулярной массы гемоглобина, основанное на данных о содержании железа, давало минимальную величину 16 700. [c.23]

Методом импульсного радиолиза достигается быстрое (т 10 с) восстановление иона металла в активном центре металлопротеина электронами, которые образуются во время радиолиза. Таким образом проводили восстановление ферри-гемоглобина и его комплексов с ОН , Е , N , N3 термолизованными электронами (Л. А.Блюменфельд). Восстановление атома железа до Ее + происходит в этих условиях в конформации белка, соответствующей исходной ферриформе (Ее +), так что белок в первые моменты находится в неравновесном состоянии. При низкой температуре (77 К) неравновесные восстановленные формы можно зафиксировать и идентифицировать по характерным особенностям в спектрах поглощения. Гемовое железо Ее " в этих неравновесных белках находится в низкоспиновом состоянии в отличие от равновесных белков, где оно исходно высокоспиновое. Конформационная релаксация к равновесному состоянию протекает в несколько стадий с константами скоростей порядка от 1-10 до 10" -10 с . [c.262]

Г. Бейхок сравнил ряд свойств гемсодержащих субъединиц гемоглобина и соответствующих глобиновых полипептидных цепей. Характер ассоциации субъединиц оказался существенно различным. Ниже приведены некоторые равновесные состояния субъединиц гемоглобина. Индекс Л относится к гемсодержашим цепям, индекс о — к цепям без гема. Общая картина достаточно сложна. Например, наличие гема способствует ассоциации /3-субъединиц и ингибирует ассоциацию а-субъединиц. Более того, очевидно, что гем может влиять иа образование четвертичной структуры, даже если он и не участвует непосредственно в этом процессе в качестве компонента, входящего в состав реакционноспособной области субъединиц. Его действие, по-видимому, сводится в основном к тому, что он изменяет вторичную и третичную структуры субъединиц. [c.62]

Несмотря на то что гемоглобин является не ферментом, а белком-переносчиком, было бы нелепо говорить о кооперативности, не рассмотрев предварительно свойств этого белка. Во-первых, его кобпе-ративность была установлена задолго до обнаружения подобных свойств у какого-либо фермента (Бор, 1903 г. [15]), и большая часть попыток создания теорий, объясняющих это явление, была направлена именно на выяснение природы кооперативности у гемоглобина. Во-вторых, связывание кислорода гемоглобином может быть непосредственно измерено в равновесных условиях, и, следовательно, отпадает необходимость во введении не очень обоснованных допущений о соотношении между равновесным связыванием и связыванием в стационарных условиях. В-третьих, гемоглобин в отличие от большинства ферментов, обнаруживающих кооперативность, достаточно стабилен и может быть получен в больших количествах, поэтому является очень удобным объектом для проведения экспериментов и изучен достаточно подробно. Наконец, наряду с гемоглобином существует миоглобин — аналог, который не проявляет кооперативных свойств и служит для запасания кислорода в мышце. Это позволяет проводить прямое сопоставление, что невозможно ни в каком другом случае. [c.165]

Сделаем здесь небольшое отступление для уяснения системы обозначений. Необходимо обратить внимание на два главных различия между символами, использованными в настояш,ей главе, с одной стороны, и символами, употребляющимися в других разделах книги, — с другой. Во-первых, при интерпретации данных равновесных исследований, особенно в случае гемоглобина, обычно пользуются константами ассоциации, а не более привычными для биохимиков константами диссоциации. Это упрощает вид многих уравнений. В то же время основополагающая теория кооперативности, симметричная модель Моно, Уаймена и Шанжё (разд. 7.7), обсуждается всегда в терминах констант диссоциации. Тем не менее попытка избежать существующей путаницы путем перевода литературных данных в другую систему обозначений еще больше запутала бы картину. Во-вторых, рассматривая вопросы кооперативности, мы не будем использовать символы-сокращения для обозначения концентраций (например, х для X), поскольку применять зту систему для концентраций более сложных соединений, таких,, как ЕХ4, неудобно, а также потому, что в равновесных опытах общая концентрация белка по порядку величины часто совпадает с общей концентрацией лиганда и в результате концентрация свободного лиганда может быть намного меньше общей концентрации лиганда, в то время как в стационарной кинетике картина обычно обратная. [c.166]

Как отмечали Моно, Уаймен и Шанжё, многие ферменты действительно обладают подобными кинетическими свойствами, если принять, конечно, что связывание субстрата в стационарных условиях точно отражает связывание в условиях равновесия. К сожалению, единственное оправдание для введения любого допущения подобного типа не только для простых систем, но и для сложных, состоит в том, что если таких допущений не делать, то мы должны проводить опыты по связыванию лигандов в истинно равновесных условиях (типа опытов по связыванию кислорода и других лигандов гемоглобином). Большинство биохимиков находят это ограничение неприемлемым, и на практике основная часть данных о гетеротропных эффектах (и, конечно, о гомотропных эффектах в случае кооперативных ферментов) получена из неравновесных исследований ферментов при допущении, что Y = vIV, [c.184]

Выбор модели часто зависит от характера эксперимента. Исследователи, изучающие, скажем, влияние структурных изменений в молекуле гемоглобина на сродство кислорода и коэффициент Хилла, предпочитают пользоваться моделью Моно и др., поскольку она является по своей природе структурной. Эта модель позволяет легко предсказать характер связывания лиганда и интерпретировать экспериментальные данные. Использование ее для нахождения коэффициента Хилла и анализа результатов исследования равновесных процессов дает очень хорошие результаты. Ученые, занимающиеся кинетическими исследованиями, предпочитают модель Кошланда и др., поскольку кинетические параметры более чувствительны к существованию промежуточных состояний. В теории Кошланда и др. больше параметров и больше возможностей для подгонки. [c.268]

Если гемоглобин насыщен кислородом на 100 %, то все молекулы гемоглобина находятся в форме НЬ(02) . При меньшем насыщении в эритроците имеются в равновесных концентрациях все формы оксигенированного гемоглобина — от НЬО до НЬ(02) , а также неоксигенированный НЬ (рис. 21.9). Поскольку сродство гемоглобина к кислороду возрастает по мере присоединения каждой очередной молекулы кислорода, то концентрация (О ) наибольшая, а другие формы содержатся в убывающей концентрации. [c.497]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология