Гемоглобин спектры поглощения

Рис. 5.11. Спектры поглощения света гемоглобином (/), оксигемоглобином (//) и карбоксигемоглобииом (///).

Гемоглобин, оксигемоглобин, карбоксигемоглобин и метгемоглобин могут быть качественно охарактеризованы присущими им спектрами поглощения. [c.183]

Гемоглобин и его производные отчетливо дают даже в незначительных концентрациях весьма характерные спектры поглош,ения, позволяющие во многих случаях безошибочно определять наличие того или иного пигмента. Спектры поглощения наиболее важных производных гемоглобина приведены на рис. 12. [c.65]

Гемоглобин, оксигемоглобин и карбоксигемоглобин имеют характерные спектры поглощения, обычно используемые для идентификации этих соединений. [c.454]

Следует отметить, что самым надежным методом качественного определения различных производных гемоглобина является исследование их спектров поглощения. [c.84]

В медицинской практике часто проводят анализ кровяных пигментов, который основан на исследовании спектроскопических свойств гема гемоглобина, точнее продуктов его окисления (хлорида гемина и гематина, образующихся соответственно при обработке гемоглобина уксусной кислотой в присутствии хлорида натрия или разведенными растворами щелочей). При восстановлении гематина сульфитом аммония в присутствии глобина образуется производное гемоглобина—гемохромоген, в котором денатурированный глобин соединен с гемом. Полученный комплекс имеет характерный спектр поглощения. Этот метод широко применяется в судеб-но-медицинской практике при исследовании кровяных пятен. [c.84]

Безошибочность свертывания цепи in vitro [94] проверяют путем сопоставления свойств нативного и ренатурированного белков в отношении биологической активности и специфичности [441]. Например, денатурированный различными способами переносчик кислорода — гемоглобин может быть вновь переведен в нативный белок, который а) имеет ту же растворимость, что и исходный белок, б) способен кристаллизоваться, в) имеет спектр поглощения, харак- [c.182]

Наилучшим методом распознавания отдельных производных гемоглобина является исследование их спектров поглощения. [c.65]

Гемоглобин (НЬ) относится к группе сложных белков хромопротеинов. Он состоит из белка глобина и простетической группы — гема, содержащего двухвалентное железо. Гемоглобин легко соединяется с кислородом воздуха, образуя оксигемоглобин НЬОа. В этом виде в крови содержится основная часть гемоглобина. При вдыхании угарного газа СО в крови образуется карбок-сигемоглобин НЬСО, соединение более проч юе, чем оксигемоглобин, что приводит к отравлению организма. При действии на кровь окислителей двухвалентное железо гемоглобина окисляется в трехвалентное и гемоглобин превращается в метгемоглобин (МНЬ), который, как и карбоксигемоглобин, неспособен присоединять кислород. Гемоглобин и его производные обладают способностью поглощать излучение различной длины волн и давать характерные спектры поглощения. Исследование спектров поглощения производных гемоглобина имеет большое значение при диагностике некоторых заболеваний и отравлений, при определении степени профессиональной вредности производства, в судебно-медицинской практике. [c.189]

Анализ многокомпонентных смесей можно производить по производным спектра поглощения смеси и ее компонентов. Так, например описан анализ смеси красителей, используемых в фармацевтических препаратах по вторым производным [121], а также определение содержания гемоглобина, метгемоглобина и оксигемоглобина в кровн решением переопределенной системы уравнений типа (3.22), применен ной к первым производным спектра поглощения [122]. [c.86]

Пример необратимого изменения конформации, отображающегося на кривой титрования, уже был приведен для случая рибонуклеазы (см. рис. 32). Более наглядным примером может служить гемоглобин (рис. 172). Обратимая часть кривой титрования соответствует в данном случае относительно небольшому количеству групп, которые в обычных условиях титровались бы в кислой области. Гораздо большее количество титруется в необратимой области, зависящей от времени, при рН=3,5. То, что при этом pH происходит изменение конформации, подтверждается также спектрами поглощения. Природа такого изменения еще не выяснена. [c.640]

Исследование спектров поглощения кристаллов гемоглобина при различном положении оптических осей кристаллов дало возможность заключить, что в молекуле гемоглобина все четыре группировки гема расположены параллельно [137]. Молекула гемоглобина имеет форму цилиндра высотой 33,5 и диаметром [c.244]

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]

Все указанные факты, как уже упоминалось выше, подтверждают предположение о том, что железо гема соединено с имидазольной группой гистидина. Известно, однако, что спектры поглощения гемоглобина и оксигемоглобина, легко смещающиеся при воздействии разведенных кислот, устойчивы к действию концентрированных растворов щелочей [144]. Эти последние данные свидетельствуют, скорее, в пользу того, что железо гема соединено с кислотной группой, например с карбоксильной [126] или сульфгидрильной, Сульфгидрильные группы не обнаруживаются в нативном глобине при нейтральной реакции раствора они появляются, однако, при подщелачивании растворов глобина [145] или при денатурации его [146]. [c.245]

Все изменения в состоянии атома железа и в его связях с глобином сопровождаются изменениями спектров поглощения гемоглобинов. Как известно, для диамагнитных соединений — оксигемоглобина, карбоксигемоглобина и гемохромогена — характерными являются две полосы поглощения в зеленой части видимой области спектра [150]. [c.246]

Практически не обнаруживаемая в поглощении, но сильная в ДМВ а-полоса в дезоксимиоглобине (ср. стр. 424, табл. 7.2) оказывается весьма чувствительной к гем-гем-взаимодействию. В ДМВ а- и р-полосам отвечают эффекты примерно одинаковой величины (см. рис. 7.17). В гемоглобине, спектр поглощения которого почти не отличается от спектра миоглобина, эффект в р-полосе тот же, что и у МЬ, а в а-полосе вдвое больше (рис. 7.20) [50]. У изолированных а- и р-субъединиц НЬ (см. рис. 7.20) картина такая же, как и у МЬ. Это также следует считать выражением ЭКВ — электронное состояние гема, проявляющееся в ДМВ, оказывается зависящим от четвертичной структуры, т. е. от конформационного состояния белка. [c.447]

Хорошо известно, что окись углерода вытесняет кислород из соединения с гемоглобином. Спектр поглощения, форма кристаллов и некоторые другие свойства карбоксигемоглобина напоминают свойства оксигемоглобина. Главное различие между этими двумя соединениями состоит в том, что карбоксигемоглобин представляет собой гораздо более стойкое соединение, чем оксигемоглобин, и его диссоциация на гемоглобин и окись углерода происходит значительно медленнее [164]. Кроме того, карбоксигемо-1 лобин расщепляется на свои компоненты на свету [165], причем каждая молекула карбоксигемоглобина поглощает 1 квант [166]. В отличие от гемоглобина и оксигемоглобина карбоксигемоглобин не имеет полосы поглощения в области, близкой к инфракрасной (X =900—1 ООО т л) [167]. Карбоксигемоглобин легко отличить от оксигемоглобина по яркокрасной окраске его растворов, которая сохраняется даже после обработки растворов сульфатом меди, едким натром или таннином. Оксигемоглобин после такой обработки превращается в соединение, имеющее коричневый цвет. Устойчивость карбоксигемоглобина к действию указанных выше веществ также свидетельствует о большей стабильности молекулы карбоксигемоглобина по сравнению с молекулой оксигемоглобина, которая, расщепляясь при этих условиях, образует производные гемина, имеющие коричневый цвет. [c.249]

Гемоглобия гих да. Так же как и у большинства других животных, у человека на разных стадиях развития организма имеются различные типы гемоглобина в крови. Гемоглобин плода и гемоглобин взрослого человека различаются по спектрам поглощения света и электрофоретическим свайствам. В крови зародыша на ранних стадиях его развития присутствует гемоглобин третьего типа. Зародышевый гемоглобин Р обладает более высоким сродством к кислороду, чем гемоглобин А взрослых людей. Благодаря этому возможен оптимальный перенос кислорода от гемоглобина А матери к гемоглобину Р плода. Более высокое сродство гемоглобина К к кислороду подтверждается также тем, что он связывает ДФГ менее прочно, чем гемоглобин А. [c.173]

Подобно хлорофиллу, спектры поглощения гема и гемопротеинов характеризуются интенсивными полосами Соре в районе 400 нм, а также другими интенсивными пиками поглощения между 500 и 600 нм. Максимумы поглощения деаокси-гемоглобина ( — 425 и 560 нм) и оксигемоглобина ( — 414, 543 и 578 нм) различны и очень характерны (рис. 5.11). Гемоглобин [c.174]

Карбоксигемоглобин (НЬСО). Насытить кровь светильным газом, который всегда содержит окись углерода. Кровь при этом приобретает ярко-розовый цвет. Разбавить ее водой в 30 раз и наблюдать в спектроскопе спектр карбоксигемоглобина — две полосы поглощения (572—537 ммк) между линиями О и Е. Этот сиектр очень сходен со спектром поглощения оксигемоглобина. Для того чтобы отличить спектр НЬСО от спектра НЬОг, к раствору карбоксигемоглобина прибавить несколько капель реактива, содержащего 2 г Ре304 и 3 г винной кислоты в 100 мл воды. При этом в противоположность НЬОг не происходит никакого изменения спектра, так как карбоксигемоглобин не переходит при действии реактива в гемоглобин. [c.184]

Позднее Гоппе-Зейлер обнаружил, что аналогичный спектр поглощения имеет соединение, полученное при непосредственном расщеплении растворенного гемоглобина в безвоздушной среде. Поскольку это соединение было получено непосредственно из гемоглобина, Гоппе-Зейлер предложил назвать его гемохромогеном в отличие от гематина. По мнению Гоппе-Зейлера, из трех производных, красящего вещества крови—-гемина, гематина и гемохромогена — последнее имеет наибольшее значение для исследований гемоглобина как продукт, стоящий к нему ближе других. [c.163]

Было замечено, что спектры поглощения раствора железосодержащих белков цитохрома с и гемоглобина в. жидком фтористом водороде и в воде похожи друг на друга. Установление этого факта способствовало изучению свойств других координационных соединений металлов в жидком фтористом водороде. Способность комплексов металлов противостоять действию фтористого водорода, по-видимому, характерна для фталоцианинов металлов, аминов кобаль-та(1П) и многих других координационных соединений, растворяющихся без разрушения комплжса. Особый интерес представляют биологически важные координационные соединения металлов — хлорофилл и витамин В 5 3. Спектры поглощения растворов хлорофилла в жидком фтористом водороде аналогичны его спектрам в более обычных растворителях. Раствор витамина В з в жидком НГ имеет яркий оливково-зеленый цвет, а цвет самого витамина В з ярко-красный. Витамин В а, представляющий собой координационное соединение кобальта(П1), пе разрушается при растворении в жидком фтористом водороде, несмотря на сложную структуру и наличие многочисленных функциональных групп. Он может быть легко выделен из раствора Н Г и при этом не теряет своих свойств. [c.77]

Один из первых исследователей спектров поглощения хлорофилла и его производных, К- А. Тимирязев, также обратил внимание на сходство основных пигментов живого мира —хлорофилла и гемоглобина. Исследуя в 1870 г. в Парижской лаборатории Бертло химические свойства и спектры продуктов распада этих пигментов, он заметил большое сходство между ними Не могу не указать здесь,— писал тогда Тимирязев в отчете об этой работе,— на аналогию как во взаимных превращениях, так в отношении спектров между хлорофиллином (т. е. хлорофиллом в терминологии Тимирязева.— Е. С.) и его производ- [c.166]

При обработке гемоглобина разведенными минеральными кислотами или щелочами получается г е м а т и н, представляющий собой окисленную форму гема и содержащий Ре . При восстановлении гематина, например, сернистым аммонием в присутствии глобина получается гемохромоген — пигмент с очень характерным спектром поглощения, который представляет собой соединение денатурированного глобина с гемом. При судебномедицинских исследованиях кровяных пятен для доказательства на личия крови гемоглобин обычно переводят именно в форму гемохромогена так как последний может быть открыт спектроскопическим путем в самых минимальных концентрациях. В недавнее время было предложено терми ном гемохромогены называть самые различные соединения гема с азоти стыми веществами, в том числе с аминокислотами, пиридином, никотином гидразином и другими соединениями. С этой точки зрения гемоглобиь представляет собой лишь один из гемохромогенов. Соответствующие сое динения с гематином называются парагематинами. Соединение гематина с денатурированным глобином — прежний глобин-Парагематин — получило специальное название катгемоглобина. Соотношения между всеми упомянутыми дериватами гемоглобина могут быть представлены следующей схемой [c.64]

Простетической группой гемоглобина и других подобных белков является гем, представляющий собой комплекс порфирина с железом. Интенсивное и тщательное изучение гемоглобина было обусловлено, с одной стороны, его биологической ролью в качестве переносчика кислорода, с другой — тем, что он очень легко может быть получен в кристаллическом виде и имеет интенсивную окраску, дающую возможность проводить колориметрические определения. Очень важное значение имеет и то обстоятельство, что изменения в нативном состоянии гемоглобина могут быть легко уловлены по изменению его окраски и спектра поглощения. В нашу задачу не входит рассмотрение структуры гема и различных порфиринов дальнейшее изложение будет посвящено поэтому только тем вопросам, которые касаются структуры и свойств белка, входящего в состав гемоглобина. [c.242]

Оксигемоглобин. Наиболее важным производным гемоглобина является оксигемоглобии (НЬОг), который получается путем прямого присоединения молекулярного кислорода к гемоглобину. Кислород присоединяется к гемоглобину через железо при помощи добавочных связей. Оксигемоглобин очень нестоек и легко диссоциирует на гемоглобин и кислород уже при простом уменьшении парциального давления кислорода. При добавлении к раствору оксигемоглобина некоторых реактивов (например, многосернистого аммония), отнимающих кислород от оксигемоглобина, последний превращается в гемоглобин, имеющий другой спектр поглощения и другой цвет (вишневый). Таким путем можно отличить при спектроскопическом исследовании оксигемоглобин от карбоксигемоглобииа. Последний дает очень сходный с НЬОз спектр поглощения, который, однако, не изменяется под влиянием указанных реактивов. [c.65]

В 1927 г. Варбург пришел к выводу, что во всех клетках находится особый термолабильный ж елезосо дер жащий катализатор, активирующий, как думал Варбург, кислород воздуха. Этот катализатор был назван дыхательным ферментом . Изучение его спектра поглощения показало, что этот фермент по своему строению весьма близок к гемоглобину он содержит белок и прочно связанную с ним простетическую группу —гем, в состав которой входит атом железа. Дыхательный фермент получил впоследствии название цитохромоксидаза , так как его функция, как было позднее установлено, сводится к катализу реакции между кислородом и восстановленной формой одного из цитохромов. Никаких других окислительных реакций этот фермент не катализирует. [c.232]

На основе рентгеноструктурного анализа с высоким разрешением проведено сравнение стереохимических свойств трех типов взаимодействий металл—белок. Для установления структурных и электронных факторов, ответственных за регуляцию активности иона металла, рассмотрены координационные центры металл — лиганд в белках и прослежена связь между молекулярной структурой, стереохимией и электронной структурой и биологической ролью функции иона металла. Гидро( бное взаимодействие порфиринового кольца гемоглобина и миоглобина рассмотрено по данным измерений магнитной восприимчивости, спектроскопии парамагнитного резонанса и исследования поляризационных спектров поглощения монокристаллов. С точки зрения электронной конфигурации (1-орбиталей и геометрии координации обсуждается взаимодействие замещенных ионов металлов в карбоксипептидазе А с карбонильной группой субстратов при гидролизе пептидов. Предполагается, что спектральные изменения, зависящие от pH и наблюдаемые в спектре электронного поглощения, замещенного иона Со(П), каталитически активного в карбоангидразе, обусловлены образованием упорядоченной структуры растворителя вблизи иона Со(И), Корреляция между молекулярной структурой, определенной методами рентгеноструктурного анализа, и электронной структурой координационного центра металл — лиганды, оцененной из спектроскопических данных, указывает на происхождение структурной регуляции реакционной способности иона металла в белках и ферментах. [c.123]

НИ имидазол дистального гистидина Е7, ни какие-либо другие остатки белка не могут выступать в качестве второго аксиального лиганда в нормальных гемоглобинах и миоглобинах, иначе как после денатурации. Примерами обратимой денатурации белка, сопровождаемой координацией каких-то азотистых оснований (судя по изменениям спектров поглощения), являются высушивание HbFe в вакууме [161] и нагревание или добавление спирта к раствору НЬ Aplysia [42]. Координация дистального гистидина Fe(III) происходит в аномальных а-цепях НЬ М Iwate [94]. Однако во всех изученных к настоящему времени аномальных гемоглобинах и миоглобинах белок предоставляет в координационную сферу железа один и только один аксиальный лиганд, т. е. белок обеспечивает образование пентакоординационной структуры комплекса Fe(II), причем гистидин является предпочтительным, хотя, может быть, и не единственно возможным аксиальным лигандом. [c.159]

Относительно гемоглобина миноги известно, что он содержит такой же дистальный гистидин, как и нормальный гемоглобин человека 1144]. Сходство спектров поглощения комплексов Fe" и Fe" O гемоглобина миноги со спектрами соответствующих форм гемоглобина As aris (но не комплексов Ре Ог) решительно подтверждает, что и у последнего из названных белков также имеется дистальный гистидин [238]. Поэтому можно сделать вывод, что lgPi/2 может изменяться от -2,8 до 1,6, т. е. примерно на 4,5 единипы, без изменения природы лиганда. Если включить в этот ряд НЬ IV форели, то интервал значений lgPi/2 расширится до 6, хотя, к сожалению, природа аксиального лиганда в гемоглобине форели неизвестна. [c.167]

Спектры поглощепия желчных пигментов резко отличаются от спектров поглощения гемоглобина и пиридингемохромогена. С целью выяснить промежуточные продукты и механизмы реакции изучали изменения в спектре поглощения раствора в процессе образования биливердина из гемоглобина и других предшественников. Существование многих промежуточных продуктов, приведенных на фиг. 193, постулируется только на основании кратко- [c.457]

Третий спектрометр применяется в основном для биологических исследований. На рис. 7.14 показан пример записи изменений спектров поглощения кровяной пленки, насыщаемой кислородом. Хорошо виден постепенный переход от спектра полностью восстановленного гемоглобина (нижняя осциллограмма) к спектру оксигемо- [c.212]

Некоторые данные относительно структуры белков были получены при исследовании их спектров поглощения в различных областях спектра. Видимые лучи света поглощаются только окрашенными белками, такими, как гемоглобин, желтый фермент, зрительный пурпур и другие хромопротенды. Определение спектров поглощения в видимом свете позволило получить весьма ценные сведения относительно структуры окрашенных простети- [c.140]

Хотя спектр поглощения и сродство гемоглобина к кислороду являются функцией простетической группы, оба эти свойства до определеппой степени зависят и от глобина. Так, например, рас-сюяпие между максимумами поглощения оксигемоглобина и [c.253]

Кристаллический миоглобин был получен при диализе мышечного экстракта против концентрированного раствора сернокислого аммония [203]. Его можно получить также путем ресинтеза из его составных частей [204]. Сродство миоглобина к кислороду выше, чем сродство гемоглобина [ 05]. Он отличается от гемоглобина также своим спектром поглощения, аминокислотным составом и более высокой устойчивостью к действию едкого натра [206]. Молекулярный вес миоглобина 17 ООО, и молекула его содержит лишь 1 атом железа [203]. Концевая а-аминогруппа миоглобина образована глицином [184]. Миоглобин был обнаружен также в моче людей, мышцы которых были размож-жены [207]. Большой интерес представляет тот факт, что филогенетически миоглобин соответствует гемоглобину беспозвоночных животных [208]. [c.254]

В клинических лабораториях. Так как ни гемоглобин, ни оксигемоглобин не являются стойкими соединениями, они не могут быть использованы в качестве стандартов. Часто в качестве стандарта применяют раствор кислого гематина, имеющий коричневую окраску. Исследуемая кровь при этом методе предварительно смешивается с разведенной соляной кислотой. Необходимо, однако, отметить, что указанный метод дает часто ошибочные данные в связи с помутнением растворов вследствие постепенной флокуляции пигмента. Это помутнение означает, что падающий на раствор свет не только поглощается, но и рассеивается [209]. Помутнение растворов может быть обусловлено также липидами крови [210] или флокуляцией белков плазмы [211]. Более надежные результаты получаются при колориметри-ровании щелочных растворов, наилучшим же методом является колориметрическое или фотометрическое определение цианида метгемоглобина [212], образующегося при прибавлении к крови соляной кислоты и цианистого калия [213]. Этот метод был испытан в различных лабораториях, и полученные результаты оказались очень хорошими [214]. Большим преимуществом этого метода является также то, что можно использовать в качестве стандарта циангематин, который имеет такую же окраску и такой же спектр поглощения, как и цианид метгемоглобина. Хорошие результаты при определении гемоглобина дает также газовый метод Ван-Слайка. Содержание гемоглобина в крови нормальных людей при определении указанными методами оказалось равным 15,7—16,1% [215]. Метгемоглобин в присутствии гемоглобина может быть определен путем насыщения крови кислородом или окисью углерода до и после восстановления крови дитионитом (Ыа23204) [216]. Эта соль является одним из немногих восстановителей, которые могут быть использованы для превращения оксигемоглобина или метгемоглобина в гемоглобин, так как большинство других восстановителей одновременно необратимо денатурируют глобин. Однако некоторым недочетом этого метода является то, что небольшие количества неактивного пигмента , не способного присоединять кислород, также превращаются при действии N328204 в гемоглобин [217]. Очень малые количества кислорода и оксигемоглобина могут быть определены полярографическим методом [218]. Карбоксигемоглобин и метгемоглобин можно определять также путем спектрофотометрии в инфракрасном свете [219]. Спектрофотометрические методы применяются и тогда, когда необходимо определить какое-либо производное гемоглобина, находящееся в смеси с другими его производными [171, 220]. [c.255]

Качественные реакции 1) полоска фильтровальной бумаги, смоченная фиолетово-пурпурным раствором 0,265 г йодистого натрия и 0,5 г хлороплатиновой кислоты в 300 л . воды, обесцвечивается в присутствии СО, ЗОг и НзЗ 2) аммиачный раствор нитрата серебра реагирует с окисью углерода с образованием металлического серебра 3) раствор хлорного золота (1 г хлорного золота и 1 г концентрированной соляной кислоты в 1000 мл воды) в присутствии окиси углерода выделяет пурпурный золь золота 4) лучшим реагентом для идентификации окиси углерода является кровь. Гемоглобин крови образует с окисью углерода карбо- ксигемоглобин, обладающий характерным спектром поглощения. [c.96]