химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

0,01 QB05

moo sw sw w

Л,нм

изучающей влияние магнитных полей на биологические явления. В принципе магнитные поля могли бы влиять на поведение НЬ и Mb и соответствующих клеток, а также на кинетику биохимических реакций, идущих с участием свободных радикалов. Однако достоверных данных о воздействии постоянного магнитного поля на биологические явления пока почти нет.

Особое место занимают открытые в торфяных болотах США бактерии, содержащие ферромагнитный магнетит FeO ? Fe203. Эти бактерии способны ориентироваться в магнитном поле, их можно намагнитить. В то же время нет никаких научных оснований для утверждений о биологической роли «омагниченной воды» — о том, что вода, прошедшая через магнитное поле, якобы ускоряет рост растений, имеет бактерицидные свойства и т. д.

Известны первичные структуры НЬ и Mb многих видов животных, а также большого числа мутантных гемоглобинов человека (см. с. 36). Расшифровка пространственного строения НЬ и Mb, выявление конформационных изменений, возникающих при связывании лигандов, имеют принципиальное значение. Именно для Mb и НЬ проблема связи строения со свойствами изучена особенно подробно.

Кривая насыщения Mb молекулярным кислородом ?{р), где» р — парциальное давление 02, подобна изотерме Ленгаюра

К + Р*

К' + р

п 8

Напротив, кривая У(р) для НЬ имеет перегиб форму. Ее можно описать уравнением Хилла

у _ Р_

(6.72? S-образную

(6.73)

1 -|- Кр' ' ' i + ярп1! Физиологический смысл S-образной кривой Y(p) для НЬ состоит в уменьшении сродства НЬ к 02 по мере отщепления 02~ Изменения парциального давления 02 в тканях невелики. Если бы для НЬ была характерна гиперболическая кривая Y(p) (6.72), то лишь малая доля переносимого 02 отщеплялась бы в тканях. В результате организм задыхался бы даже в атмосфере чистого кислорода. Эффективность дыхательного транспорта регулируется кроме того присутствием кофактора — 2,3-ди-фосфоглицерата (ДФГ), понижающего сродство НЬ к 02, и эффектом Вора.

Эффект Бора, свойственный НЬ, но не Mb, состоит в зависимости сродства НЬ к 02 от рН среды. Сродство минимально вблизи рН 6 и максимально вблизи рН 9. Иными словами, малые концентрации протонов облегчают присоединение 02 и, наоборотА малые концентрации 02 облегчают присоединение протонов к НЬ. Повышая рН венозной: крови и тем самым увеличивая ее способность поглощать бикарбонат, эффект Бора обеспечивает главный механизм обратного транспорта С02 от тканей к легким.

Отличие коэффициента в от 1 в уравнении Хилла (6.70) и. соответствующая S-образность кривой Y(p) отражают гем-гем-взаимодействие, т. е. взаимосвязь четырех субъединиц и, следовательно, кооперативность присоединения 02. Изменения энтальпии при связывании первой, второй, третьей и четвертой молекул 02 гемоглобином овцы равны соответственно A#t = -=-65,9 ±3,3, ДЯ2 = -47,8 ± 10,5, ДЯ3 =-32,7 ± 13,8 и ДЯ4 =

*= ™3б,5 ± 13,8 кДж/моль. Связывание кислорода заметно усиливается по мере присоединения.

События, происходящие в молекуле НЬ при оксигенации, были раскрыты Перутцом в результате рентгенографического исследования. Молекула 02 присоединяется к атому Fe тема. В НЬ08 атом Fe расположен в плоскости гема, в его центре. Н высокоспиновом НЬ атом Fe отстоит от этой плоскости примерно на 0,05 нм в направлении имидазольного кольца Гис F8. В таком состоянии координационное число Fe равно 5. Оксиге-нация переводит Fe в низкоспиновое состояние и увеличивает число лигандов Fe на единицу. Эти изменения вызывают изменение контактов между гемом и плотно упакованными аминокислотными остатками белка. Иными словами, в результате ЭКВ происходит перестройка белковых глобул.

С гемом непосредственно контактируют 60 атомов белка. При введении даже наименьшего лиганда ОН", имеющего радиус 0,15 нм, происходит конформационная перестройка в [}-субъ-единицах НЬ. В этих субъединицах группа ^-СН3 остатка Вал Е11 оказывается на расстоянии 0,25 нм от ОН~, что меньше суммы ван-дер-ваальсовых радиусов. Следовательно, в fi-гло-булах НЬ нет места даже для наименьшего лиганда и при оксигенации расстояние между гемом и Вал ?11 должно увеличиваться примерно на 0,1 нм. Напротив, в ct-субъединицах такого перемещения нет, так как ширина «кармана» достаточна для внедрения лиганда.

В НЬОа С-концы всех четырех цепей имеют полную свободу поворотов, а предпоследние остатки Тир (140) — частичную. Напротив, в НЬ каждый из С-концов дважды закреплен солевыми

мостиками Apr (141) at с Асп (126) ос2, Гис (146) р\ с Лиз (40) а2 и Асп (84) (К. Все четыре предпоследних Тир жестко закреплены в полостях между спиралями F и Я ван-дер-ваальсовыми и водородными связями. Оксигенация НЬ вызывает перемещение спирали F и разрыв солевых мостиков, вследствие чего Тир (140) выводится из «кармана» между спиралями F и Н; одновременно ширина «кармана» уменьшается на 0,13 нм в а- и на 0,2 нм в fi-цепях. Эта перестройка схематически показана на рис. 6.20. Перестройка в субглобулах и разрывы солевых мостиков изменяют четвертичную структу

страница 80
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить таунхаус в горках 8
справка для доступа к гостайне
контактные линзы на полгода цена москва купить
двойные ламели

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(18.12.2017)