Новая химия » Сидерохромы - транспортные формы железа. Комплексы с порфирином и его аналогами » Гемоглобин – переносчик кислорода

Гемоглобин – переносчик кислорода

Для того чтобы аэробные организмы могли использовать реакционноспособный О2 необходимо поглотить и доставить О2 к клеточной митохондрии, где энергетический процесс окисления сахаров происходит без необратимых реакций и ущерба, наносимого радикалами или окислителями. Для выполнения этой задачи Природа создала гемоглобин ‒ замечательный белок, связывающий и транспортирующий кислород. Гемоглобин ‒ тетрамерный белок, содержащий четыре субъединицы миоглобина. Каждая субъединица миоглобина содержит железопорфириновый координационный комплекс, называемый гемом, или Fе-протопорфирином IX (рис. 6), который аксиально связан с белком посредством координационного взаимодействия октаэдрического Fе(Н)-центра с атомом азота из ближайшего гистидинового остатка белка. Именно способность центра железа обратимо связывать О2 и является ключом к этой жизненно необходимой биологической системе.

Рис. 6. Структура гема

Роль гем-центра в гемоглобине состоит не только в обеспечении обратимости связывания О2, но и в том, что его комплексообразование и выделение происходят быстро и при определенных концентрациях. Эти концентрации, или парциальные давления, должны соответственно быть равны концентрациям, найденным в легких и во внутриклеточной среде. Более того, связывание О2 должно происходить селективно по отношению к остальным компонентам атмосферы, таким, например, как вода, N2, СО2, и такому великолепному для Fе(П) лиганду, как СО. Таким образом, гемоглобин превосходный пример функционального и селективного супрамолекулярного рецептора.

Гемоглобин связывает четыре молекулы кислорода на тетрамер, то есть по одной на гем в каждой субъединице. Способность гемоглобина связывать кислород зависит от того, содержатся ли в данном тетрамере другие молекулы кислорода. Если содержатся, то следующие молекулы кислорода присоединяются легче. Например, последняя (четвертая) молекула кислорода связывается с гемом в 500 раз быстрее, чем первая.

Хорошо известно, что такие газы, как СО, или легко адсорбирующиеся соли, например CN-, крайне токсичны. Это происходит из-за их необратимого связывания с Fe в гемоглобине, что препятствует переносу кислорода и вызывает удушье.

Еще по теме:

Гидролиз галогенаренов
В отличие от галогеналканов, для гидролиза галогенаренов требуются сильные основания, высокие темпе ратуры и давления. Например, фенол получают обработкой хлорбензола 10%-ным водным едким натром при 300 °С и 200 кгс/см2 (~2-107 Па) [1]: Рис. Щелочной гидролиз хлорбензола протекает по механизму отще ...

Свойства и методы получения благородных металлов
Серебро обладает значительной химической стойкостью. В отличие от меди оно сохраняет металлический блеск при действии воздуха, влаги и углекислого газа. Но, подобно меди, серебро уже при комнатной температуре покрывается темным налетом сульфида Ag2S. Подобно меди, серебро легко растворяется в холод ...

Поведение палладия в хлоридных средах
Хлорид палладия [3,4]. Палладий начинает взаимодействовать с хлором при сравнительно низкой температуре (~ 260° С) по реакции: Pd + Сl2 = PdCl2 + 184 кДж/моль. Полное превращение палладия в PdCl2 происходит при 525°С. При более высокой температуре наблюдается плавление, а затем испарение PdCl2. При ...

Идеи алхимии


Идеи алхимии

Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.

Категории

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru
Copyright © 2021 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru