肌紅蛋白和血紅蛋白的異同

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。-CH=+=>卟啉當(dāng)前第1頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)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）。當(dāng)前第2頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)圖4－3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。當(dāng)前第3頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)Fe-protoporphyrinIX

（亞鐵原卟啉，即血紅素）Ironatomatcenter.Coordinatedto4N’sFe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。當(dāng)前第4頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)肌紅蛋白（Myoglobin，Mb）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。當(dāng)前第5頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)Myoglobin153aa8helices(A-H)

,44x44x25?Role:O2transportintomuscle–O2fasterthanothertissues.O2haslowsolubilityinblood(10-4M).當(dāng)前第6頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)

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。當(dāng)前第7頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)MbuseshemetobindO2FeboundtoHis(F8)sidechain,andO2orCO2HisE7H-bondstoO2tostabilize.(CObindsmoretightlythanO2).E-7F-8當(dāng)前第8頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)MyoglobinBindshemepocket.Polargroupsexposedtosolvent,Non-polargroupsburied.當(dāng)前第9頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)當(dāng)前第10頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)當(dāng)前第11頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)BlueBloodandRedBloodO2Oxyhemoglobinlow-spinFe2+OctahedralThemetalisintheplane.Deoxyhemoglobinhigh-spinFe2+SquarePyramidalDeoxyhemoglobin。Themetalisbelowtheplane.xyxz,yzz2x2-y2xyxz,yzz2x2-y2當(dāng)前第12頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)當(dāng)前第13頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)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）當(dāng)前第14頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)血紅蛋白相對(duì)分子質(zhì)量66800，血紅蛋白的基本成分為珠蛋白和血紅素，含兩條α肽鏈兩條β肽鏈。α鏈上含141個(gè)氨基酸，β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。當(dāng)前第15頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)Hemoglobin4subunits1,1,2,2.Formstwodimers.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α鏈和兩條β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。當(dāng)前第16頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)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）。當(dāng)前第17頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)中央空穴——BPG輔基（2，3——二磷酸甘油酸）裝配接觸與滑動(dòng)接觸當(dāng)前第18頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)異同MB&HB當(dāng)前第19頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)HbandMbhaveverysimilarstructures當(dāng)前第20頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)Hb和Mb有不同卻近似的序列

當(dāng)前第21頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)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４個(gè)亞基組成的四級(jí)結(jié)構(gòu)，可結(jié)合４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Ｓ狀曲線。當(dāng)前第22頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)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，又能在周圍組織的低氧分壓條件下將大部分氧釋放出來(lái)當(dāng)前第23頁(yè)\共有25頁(yè)\編于星期五\11點(diǎn)

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)周圍組織時(shí)局部CO2分壓較高，促進(jìn)氧合血紅蛋白分子釋放O2，