Как известно, гемоглобин включен в эритроцит, высокоспециализированный элемент крови, что является весьма важным биологическим приспособлением. Растворение гемоглобина в плазме крови создавало бы повышение осмотического давления (более 100 мм ртутного столба), что исключало бы возможность фильтрации крови в почках. К тому же нормальные условия гемодинамики были бы извращены в силу излишней вязкости крови и наступало бы затруднение циркуляции крови на уровне капилляров.
Гемоглобин является сложным белком, хромопротеидом, состоящим из белка (глобина) и простетической группы — гема. Молекулярный вес гемоглобина измерялся неоднократно и оказался равным 66 000 — 68 000. На долю простетической группы гемоглобина приходится около 4% его веса. Одна молекула гемоглобина содержит 4 гема. Гем представляет собой комплекс закисного железа с протопорфирином — сложным органическим соединением, принадлежащим очень важному классу веществ — порфиринам. Порфирины широко распространены в органическом мире. Они входят в состав активных групп многих важных ферментов (цитрохромы, каталаза), являются основой хлорофилла зеленых растений. Родоначальником всех порфиринов следует считать порфин.. Как видно, порфин представляет собой циклическую структуру из 4 пиррольных колец, связанных СН-мостиками. При замещении водородов пиррольных колец в положении 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 различными группами получаются разные порфирины. Протопорфирин, входящий в состав гемоглобина, представляет собой 1, 3, 5, 8-тетраметил, 2, 4-дивинил, 6, 7-дипропионовокислый порфин. Протопорфирин, как и другие порфирины, может образовать комплексы с металлами — медью, цинком, магнием, железом и т. д. В этих комплексах металл входит в центр порфиринового кольца, вытесняя 2 атома водорода.
Гем, т. е. комплекс протопорфирина с закисным железом, является весьма неустойчивым соединением, легко окисляющимся на воздухе. .. Как показывают экспериментальные факты, железо гема лежит в плоскости порфириновой молекулы на равных расстояниях от азота всех четырех пиррольных колец, образуя с ними ковалентные связи донорно-акцепторного типа. Следует особо подчеркнуть, что все связи железа с азотом пиррольных колец совершенно равноценны. В водных растворах под действием кислорода воздуха и других окислителей гем окисляется, железо переходит в окисную форму, теряя один электрон. При этом образуется гемин — комплекс окисного железа с протопорфирином. ...Как видно, гемин в растворе отличается от гема лишь наличием лишнего положительного заряда у центрального атома железа и является, таким образом, катионом. Это подтверждено экспериментально. При получении кристаллического гемина последний выпадает в осадок вместе с соответствующим анионом, образуя (в зависимости от состава среды) хлор-, бром-, йодгемин и т. п. В щелочной среде гемин может присоединять ион гидроксила (ОН); при этом получается гидроксигемин или гематин. Глобин принадлежит к группе глобулярных белков. По некоторым своим свойствам он приближается к альбуминам. ... По своему аминокислотному составу гемоглобин отличается от других белков лишь высоким содержанием гистидина. Изоэлектрическая точка глобина лежит в области рН = 6,9—7,0. Гемоглобин и его производные (метгемоглобин, оксигемоглобин, СО-гемоглобин) были подвергнуты тщательному исследованию методами рентгеноструктурного анализа. Об их макроструктуре известно в настоящее время больше, чем о структуре других белков. Исследуя структуру метгемоглобина лошади, Перутц пришел к следующей приближенной модели глобина.
По более поздним данным (Брегг, Перутц), истинная форма молекулы не описывается таким правильным цилиндром, а приближается к эллипсоиду вращения. Молекула гемоглобина состоит в основном из полипептидных цепочек, уложенных в четыре слоя параллельно оси X. Расстояние между отдельными звеньями в каждом слое составляет 10,5 А. Звенья в каждом слое уложены по закону плотной упаковки для круглых стержней. Для полипептидной цепочки характерен период повторяемости 5 А. Из удельного веса кристаллического гемоглобина можно вычислить, что масса этой периодически повторяющейся группы приблизительно соответствует массе трех аминокислотных остатков. Их нормальная длина равняется 10 А. Следовательно, в молекуле они сложены или скручены, причем в этом положении их удерживают, вероятно, водородные связи. В то же время отдельные звенья в цепочке с расстоянием 10 А друг от друга не могут удерживаться водородными связями. Очевидно, здесь большую роль играют = S=S= мостики и связи через глутаминовую кислоту. Вся цилиндрическая молекула в целом имеет одну ось симметрии второго порядка, проходящую параллельно оси У через центр цилиндра. Относительное расположение четырех гемов в молекуле гемоглобина до сих пор непосредственно не установлено. На основании ряда косвенных данных (Перутц; Брэгг и Перутц; Бенет; Уимен) можно прийти к следующим выводам: 1. Плоскости всех гемов приблизительно параллельны друг другу.
2. Темы примыкают к боковой поверхности глобина. 3. Темы располагаются попарно, т. е. расстояние между темами одной пары значительно меньше, чем расстояние между темами разных пар. 4. Молекула имеет ось симметрии второго порядка, проходящую через середину боковой поверхности цилиндра. При повороте молекулы вокруг этой оси на 180 градусов все молекулярные группы не меняют своего положения. 5. При присоединении кислорода размер молекулы гемоглобина уменьшается, но приблизительная параллельность гемов сохраняется. Можно предположить, что при этом плоскости гемов приближаются к поверхности глобина. На основании сказанного выше можно представить следующую гипотетическую картину структуры гемоглобина (Л. А. Блюменфельд). Таким образом, присоединение небольших молекул кислорода (молекулярный вес 32) к атому железа гема в огромной молекуле гемоглобина (молекулярный вес 68 000) приводит к сравнительно резкому изменению макроструктуры молекулы. Одновременно с этим резко меняются спектральные и магнитные свойства молекулы. Это свидетельствует о том, что при присоединении кислорода происходят кардинальные изменения электронной структуры и природы связей атомов железа.
Популярные статьи сайта из раздела «Медицина и здоровье»
.
Поможет ли имбирь сбросить лишний вес?
Не столь давно в качестве лучшего средства борьбы с лишним весом преподносился ананас, теперь пришла очередь имбиря. Можно ли похудеть с его помощью или это разбитые надежды худеющих?
Чего только не пробуют желающие расстаться с ненавистными килограммами - обертывания, травяные настои, экзотические продукты. Можно ли похудеть с помощью пищевой соды?
Далеко не все рекламируемые средства действительно помогают сбросить вес, но абсолютно все они клянутся помочь. Сегодня на пике популярности находится зеленый кофе. Что же в нем особенного?
Метод клеточной терапии применяется для коррекции возрастных изменений в организме. Но как же работает клеточная терапия? И действительно ли эффективна клеточная косметика?
Достаточно ясные образы из сна производят неизгладимое впечатление на проснувшегося человека. Если через какое-то время события во сне воплощаются наяву, то люди убеждаются в том, что данный сон был вещим. Вещие сны отличаются от обычных тем, что они, за редким исключением, имеют прямое значение. Вещий сон всегда яркий, запоминающийся...
Существует стойкое убеждение, что сны про умерших людей не относятся к жанру ужасов, а, напротив, часто являются вещими снами. Так, например, стоит прислушиваться к словам покойников, потому что все они как правило являются прямыми и правдивыми, в отличие от иносказаний, которые произносят другие персонажи наших сновидений...
Если приснился какой-то плохой сон, то он запоминается почти всем и не выходит из головы длительное время. Часто человека пугает даже не столько само содержимое сновидения, а его последствия, ведь большинство из нас верит, что сны мы видим совсем не напрасно. Как выяснили ученые, плохой сон чаще всего снится человеку уже под самое утро...
Приворот является магическим воздействием на человека помимо его воли. Принято различать два вида приворота – любовный и сексуальный. Чем же они отличаются между собой?
По данным статистики, наши соотечественницы ежегодно тратят баснословные суммы денег на экстрасенсов, гадалок. Воистину, вера в силу слова огромна. Но оправдана ли она?
Порча насылается на человека намеренно, при этом считается, что она действует на биоэнергетику жертвы. Наиболее уязвимыми являются дети, беременные и кормящие женщины.
Испокон веков люди пытались приворожить любимого человека и делали это с помощью магии. Существуют готовые рецепты приворотов, но надежнее обратиться к магу.
При выборе имени для ребенка необходимо обращать внимание на сочетание выбранного имени и отчества. Предлагаем вам несколько практических советов и рекомендаций.
Хорошее сочетание имени и фамилии играет заметную роль для формирования комфортного существования и счастливой судьбы каждого из нас. Как же его добиться?
Еще недавно многие полагали, что брак по расчету - это архаический пережиток прошлого. Тем не менее, этот вид брака благополучно существует и в наши дни.
Очевидно, что уход за собой необходим любой девушке и женщине в любом возрасте. Но в чем он должен заключаться? С чего начать?
Представляем вам примерный список процедур по уходу за собой в домашних условиях, который вы можете взять за основу и переделать непосредственно под себя.
Та-а-а-к… Повеселилась вчера на дружеской вечеринке… а сегодня из зеркала смотрит на меня незнакомая тётя: убедительные круги под глазами, синева, а первые морщинки
просто кричат о моём биологическом возрасте всем окружающим. Выход один – маскироваться!
Нанесение косметических масок для кожи - одна из самых популярных и эффективных процедур, заметно улучшающая состояние кожных покровов и позволяющая насытить кожу лица необходимыми витаминами. Приготовление масок занимает буквально несколько минут!
Каждая женщина в состоянии выглядеть исключительно стильно, тратя на обновление своего гардероба вполне посильные суммы. И добиться этого совсем несложно – достаточно следовать нескольким простым правилам.
С давних времен и до наших дней люди верят в магическую силу камней, в то, что энергия камня сможет защитить от опасности, поможет человеку быть здоровым и счастливым.
Для выбора амулета не очень важно, соответствует ли минерал нужному знаку Зодиака его владельца. Тут дело совершенно в другом.
© Все права на статьи принадлежат авторам сайта, если не указано иное.
16 +