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1、肌紅蛋白肌紅蛋白 與與 血紅蛋白血紅蛋白 的異同的異同 作為生物體主要色素來(lái)源的鐵卟啉( heme) 是含有四個(gè)吡咯環(huán)和四個(gè)次甲基交替相連組成的大環(huán) ,是血紅蛋白及細(xì)胞色素等的輔基。由于四個(gè)吡咯環(huán)的共軛效應(yīng),使其性質(zhì)相對(duì)較穩(wěn)定。NH12345678NHNHNN-CH=+=卟啉 卟啉化合物在紫外光照射下具有紅色熒光,而其還原型卟啉則不具有熒光。生物體內(nèi)在亞鐵螯合酶的作用下和亞鐵離子形成配合物原血紅素(鐵原卟啉,protoheme)。圖43 鐵原卟啉IX(原血紅素)鐵原卟啉是血紅蛋白、肌紅蛋白和細(xì)胞色素c中的輔基組成部分。NNNNFeCHCH2CH3HCCH2CH3CH2CH2CO O HH2CC
2、H2CO O HH3CH3CFe-protoporphyrin IX(亞鐵原卟啉,即血紅素)Iron atom at center. Coordinated to 4 NsFe是八面體配位,有6個(gè)配位鍵,其中4個(gè)與4個(gè)卟啉環(huán)的N原子相連,另兩個(gè)垂直于該平面的軸分布在環(huán)的上下方。肌紅蛋白(肌紅蛋白(MyoglobinMyoglobin,MbMb) 肌紅蛋白是哺乳動(dòng)物體內(nèi)貯存和分送氧氣的蛋白質(zhì)。 是由一條多肽鏈(脫輔基蛋白,即珠蛋白,globin)構(gòu)成,有153個(gè)氨基酸殘基和一個(gè)血紅素(heme)輔基。分子量17800。Myoglobin153 aa8 helices (A-H) , 44x44x
3、25 Role: O2 transport into muscle O2 faster than other tissues.O2 has low solubility in blood (10-4 M). 肌紅蛋白是肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì),它與氧有很高的親和力,是肌肉中氧的貯存庫(kù),肌肉活動(dòng)時(shí)具有快速供氧的能力。Mb uses heme to bind O2Fe bound to His (F8) side chain, and O2 or CO2His E7 H-bonds to O2 to stabilize.(CO binds more tightly than O2).E-7E-7F-8
4、F-8MyoglobinBinds heme pocket.Polar groups exposed to solvent, Non-polar groups buried.Blue Blood and Red BloodO2NH NNNNNH3CC H C H2C H3C H C H2C H2C H2C O O H(C H2)2C O O HC H3F eOOOxyhemoglobin low-spin Fe2+OctahedralThe metal is in the plane.Deoxyhemoglobin high-spin Fe2+Square PyramidalDeoxyhemo
5、globin。The metal is below the plane.NH NNNNNH3CC H C H2C H3C H C H2C H2C H2C O O H(C H2)2C O O HC H3F exyxz, yzz2x2-y2xyxz, yzz2x2-y2 是使血液呈紅色的蛋白。 是由珠蛋白、原卟啉和二價(jià)鐵離子(Fe2+)所組成的結(jié)合蛋白質(zhì)。血紅蛋白(hemoglobin,Hb) 血紅蛋白相對(duì)分子質(zhì)量66 800,血紅蛋白的基本成分為珠蛋白和血紅素,含兩條肽鏈兩條肽鏈。鏈上含141個(gè)氨基酸,鏈上含146個(gè)氨基酸。順序一定,氨基酸替代會(huì)產(chǎn)生異常血紅蛋白,這種血紅素含量低、貧血乏氧。He
6、moglobin4 subunits 1, 1, 2, 2. Forms two dimers. 它由四條鏈(蛋白質(zhì)亞基)各結(jié)合一個(gè)輔基(血紅素)組成,兩條鏈和兩條鏈。每一條蛋白鏈和肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)相似。O2即結(jié)合于Fe2+上,Hb是氧的載體,與氧疏松結(jié)合形成氧合血紅蛋白(HbO2),這種氧合作用于氧分壓高時(shí)容易進(jìn)行,于氧分壓低時(shí)易于解離。 第一個(gè)亞基與氧氣結(jié)合以后,促進(jìn)第二及第三個(gè)亞基與氧氣的結(jié)合,當(dāng)前三個(gè)亞基與氧氣結(jié)合后,又大大促進(jìn)第四個(gè)亞基與氧氣結(jié)合,稱正協(xié)同效應(yīng)。結(jié)合氧后由緊張態(tài)(T)變?yōu)樗沙趹B(tài)(R)。 中央空穴BPG輔基(2,3二磷酸甘油酸) 裝配接觸與滑動(dòng)接觸異同 MB & HBHb
7、 and Mb have very similar Hb and Mb have very similar structuresstructuresHb 和 Mb有不同卻近似的序列 結(jié)構(gòu)肌紅蛋白:只有三級(jí)結(jié)構(gòu)的單鏈蛋白質(zhì),易與氧氣結(jié)合,氧結(jié)合曲線呈直角雙曲線。 血紅蛋白:具有個(gè)亞基組成的四級(jí)結(jié)構(gòu),可結(jié)合分子氧。在氧分壓較低時(shí),與氧氣結(jié)合較難,氧結(jié)合曲線呈狀曲線。功能 肌紅蛋白存在于肌細(xì)胞中,肌紅蛋白的功能是儲(chǔ)備氧,只有當(dāng)劇烈活動(dòng)時(shí)血液輸氧不足以補(bǔ)償肌肉消耗而致局部氧分壓很低的情況下,才放出氧來(lái)應(yīng)急。而血紅蛋白的功能是運(yùn)輸氧,所以它既能在肺篩泡的高氧分壓條件下充分結(jié)合氧,又能在周?chē)M織的低氧分壓條件下將大部分氧釋放出來(lái) 大氣中CO2的分壓或體內(nèi)氫離子濃度升高導(dǎo)致pH的下降,可以降低血紅蛋白結(jié)合氧的親和力。這一現(xiàn)象稱波爾效應(yīng),具有重要的生理意義,因?yàn)楫?dāng)血液流經(jīng)周?chē)M織時(shí)局部CO2分壓較高,促進(jìn)氧合血紅蛋白分子釋放O2,生成的脫氧血紅蛋白分子可與CO2結(jié)合。 當(dāng)血液流經(jīng)肺部時(shí),CO2的釋放促使脫氧血紅蛋白與氧的親和力增加,從而有更多的氧合血紅蛋白生成。肌紅蛋白則無(wú)此效應(yīng)。謝謝觀賞!敬請(qǐng)?zhí)釂?wèn)此課件下載可自行編輯修改,供參考!此課件下載可自行編輯修改,供參考!感謝你的支持,我們會(huì)努力做得更好!感謝你的支持,我們會(huì)努力做得更好!