章蛋白質的功能與進化-教學用(編輯修改稿)
2025-09-07 12:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 蛋白。 ? 若 nH = n，即 nH達到理論極限， 配體結合完全協(xié)同。但實測 nH 總小于蛋白質中的配體結合部位數(shù)。 ? 若 nH＜ 1，負協(xié)同，也即一個配體的結合導致后續(xù)配體更難結合， 但例子很少。 (四 )血紅蛋白協(xié)同性氧結合的定量分析 KpnYY lg)O(lg1lg 2 ??? ? Hb 的 nH＝ ，在 nH ＝ 1和 nH ＝ 4 兩極端之間，表明 Hb 和 O2 的結合是高度協(xié)同的，但不完全協(xié)同， 因 n個 O2在一瞬間結合到同一 Hb 分子的概率幾乎等于零 . (四 )血紅蛋白協(xié)同性氧結合的定量分析 第一個亞基和氧結合情況 第四個亞基和氧結合情況 ? Hb：肺泡中 Y = ， 肌肉毛細血管中 Y = 。釋放的氧的 △ Y = 。 ? △ Y : 血紅蛋白輸氧效率的指標。協(xié)同性將增加 △ Y值。 ? 如果是肌紅蛋白：從肺泡輸氧到肌肉，雖然 p(O2)有相的改變，但 △ Y 不到 ，表明Mb不適合于擔當從肺部到組織轉運氧的角色 . 肺泡中的 p(O2)約為 13 kPa；肌肉毛細血管中 p(O2)約 3 kPa。 Hb適合運輸氧的原因： (五 ) BPG調(diào)節(jié) Hb對 O2的親和力 ? BPG， Hb 的負異促效應物或稱別構抑制劑。 ? BPG與 Hb 作用是異促別構調(diào)節(jié)的實例。 ? 正常紅細胞約含 mmol/L BPG，和 Hb等摩爾數(shù)， BPG 部位在亞基形成的中央孔穴。 ? 高負電荷 BPG把兩 β鏈交聯(lián)在一起。 Hb 分離提取后，仍結合相當量的BPG，很難完全被除去。 α 1 α 2 β 1 β 2 Lys β82 （ EF6） His β2（ NA2） His β143 （ H21） Val β1（ NA1） Val β1（ NA1） His β143 （ H21） His β2（ NA2） Lys β82 （ EF6） B P G)H b ( 4 O4OH b B P G 22 ?? ???(五 ) BPG調(diào)節(jié) Hb對 O2的親和力 ? BPG和 β鏈之間的離子鍵有助于穩(wěn)定 T態(tài)的 Hb構象，促進氧的釋放。 ? 變?yōu)?R態(tài)時， Hb中央孔穴變小 , 容納不了 BPG， 因O2的結合引起 Hb構象變化，擾亂了 BPG的結合部位。 O2和 BPG與 Hb的結合互相排斥。 ? BPG：肌肉組織代謝產(chǎn)生。 α 1 α 2 β 1 β 2 Lys β82 （ EF6） His β2（ NA2） His β143 （ H21） Val β1（ NA1） Val β1（ NA1） His β143 （ H21） His β2（ NA2） Lys β82 （ EF6） B P G)H b ( 4 O4OH b B P G 22 ?? ???Y △ Y △ Y △ Y ? 完全脫 BPG的 Hb對 O2的親和力很高， 能在4kPa p(O2)下為 O2所飽和，幾乎不釋放氧，氧結合曲線呈雙曲線形式。 BPG對 Hb 樣合曲線的影響 Y △ Y △ Y △ Y ? 肺部 p(O2)大于 13 kPa， Hb幾乎全被 O2飽和， BPG與氧合關系不大。外周組織p(O2)低 (4 kPa)，如無BPG，就會減少 Hb對組織的氧供應。有 BPG ()的存在， Hb對 O2的親和力低，氧結合曲線呈現(xiàn)正常的 S形曲線，供給組織的氧量 (卸氧量 )約為血液所能攜帶的最大氧量的 40%(△ Y)。 BPG對 Hb 樣合曲線的影響 Y △ Y △ Y △ Y ? 常人在短時間內(nèi)由海平面升到海拔 4 500 m高山時，紅細胞中的 BPG濃度幾小時后就開始上升，兩天內(nèi)可由 增到 30%提高約 40% BPG對 Hb 樣合曲線的影響 ? CO2和 H+組織呼吸產(chǎn)生的兩個終產(chǎn)物。 ? CO2水中的溶解度很小，容易形成氣泡。紅細胞含豐富的碳酸酐酶，催化 CO2和水生成 HCO3 和 H+。 ? 呼吸產(chǎn)生的 CO2 約 70%～ 80%以 HCO3的形式轉運到肺部 . CO2 水合增加了組織中的 H+濃度。 ? CO2也能和 Hb 氨基末端 αNH2共價結合生成氨基甲酸 Hb (HbNHCOO), 約 20% CO2以此形式轉運到肺部；同時也產(chǎn)生 H+，進一步降低組織中 pH。 ? Hb與 O2結合和與 H+(或 CO2)結合是相拮抗的 . [H+] ↑將提高O2 釋放。 (六 ) H+和 CO2調(diào)節(jié) Hb對 O2的親和力 :Bohr效應 (六 ) H+和 CO2調(diào)節(jié) Hb對 O2的親和力 :Bohr效應 Bohr 效應： 當 H+濃度增加時， Hb氧分數(shù)飽和度曲線右移。 pH 對 Hb 氧親和力的影響，因丹麥生理學家 Bohr G發(fā)現(xiàn)而得名。 pH對 Hb氧分數(shù)飽和度曲線的影響： 肺中血液 ，組織中 ， 氧結合實驗常在 下進行 ? 血液流經(jīng)組織時，這里的 pH較低， [CO2]較高，使組織能比單純 p(O2)降低獲得更多的氧，而氧的釋放又促使 Hb與 H+和 CO2的結合，以補償由于組織呼吸引起的pH降低，起著緩沖血液 pH的作用。 ? 血液流經(jīng)肺部時 , 這里 p(O2)高，有利于血紅蛋白與氧的結合，促進 H+和 CO2的釋放，同時 CO2呼出又有利于氧合 Hb的生成。 Bohr 效應的生理意義： (一 )
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