41. Биологическая роль соединений железа. Гемоглобин

Железо - биогенный элемент, содержится в тканях животных и растений. Общая масса железа в организме взрослого человека примерно 5 г, что составляет 0,007%. Металлическое железо малотоксично, а соединения Fe (II), Fe (III) и Fe (VI) в больших количествах опасны для здоровья.

Миоглобин, цитохромы, каталаза обеспечивают клеточное дыхание.

Все эти белки состоят из собственно белковых частей и связанных с ними активных центров. Активный центр представляет собой макроциклическое комплексное соединение - гем. В качестве макроциклического лиганда выступает соединение - порфирин. Донорные атомы азота расположены по углам квадрата, в центре которого расположен ион Fe. В целом комплекс имеет октаэдрическую конфигурацию. Пятая орбиталь через азот аминокислоты (гистидина) используется для связи гема с белком.

Гемоглобин состоит из 4 белковых молекул (субъединиц), которые образуют единый макромолекулярный агрегат. Каждая субъединица по строению аналогична молекуле миоглобина. Таким образом, гемоглобин может одновременно связывать четыре молекулы О₂, а миоглобин - 1.

В тканях имеется также несколько негемовых железосодержащих белковых комплексов. Это, например, ферменты - оксидазы, а также белки - накопители (депо) и переносчики железа. Избыток железа переносится с кровью белком трансферрином и накапливается в виде белка ферритина в различных тканях и органах, особенно в печени, селезенке, костном мозге.

Ферритин состоит из 24 белковых молекул (субъединиц), которые образуют сферу диаметром 12-14 нм. Каждая субъединица содержит полость диаметром 7 нм, вмещающую до 4500 атомов железа. Таким образом, каждый агрегат ферритина может хранить запас примерно 100 000 атомов железа, обеспечивая многочисленные реакции метаболизма с участием этого элемента.

На основе законов химического равновесия нетрудно понять функционирование гемоглобина как переносчика кислорода от легких к тканям.

Гемоглобин без кислорода (дезоксигемоглобин) представляет собой слабую кислоту и его химическую формулу можно представить в виде HHb⁺. Присоединение кислорода сопровождается отщеплением протона и образуется оксигемоглобин HbO₂ . При этом имеет место равновесие:

HHb⁺ + O₂ → HbO₂ + Н⁺.

При поступлении бедной кислородом венозной крови в легкие, где парциальное давление кислорода велико (до 20 кПа), его растворимость возрастает согласно закону Генри. Это приводит в соответствии с принципом Ле Шателье к смещению равновесия вправо и образованию оксигемоглобина. Дополнительное смещение равновесия вправо обусловлено тем, что в легких значение рН повышено (до 7,5). В результате в легких дезоксигемоглобин практически полностью (до 97%) насыщается кислородом и переходит в оксигемоглобин. В капиллярах, пронизывающих периферические ткани, парциальное давление кислорода снижается до 5 кПа, а значение рН снижается до 7,2. В результате равновесие смещается влево. В оттекающей с периферии крови гемоглобин насыщен кислородом лишь на 65%.

Авторы: Дроздова М.В., Дроздов

<< Назад: Биологическая роль соединений марганца. Их применение в медицине

>> Вперед: Биологическая роль соединений железа. Моноксид углерода СО

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Клиническая психология. Шпаргалка

▪ Бизнес-планирование. Конспект лекций

▪ Бюджетная система Российской Федерации. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Дисплейный контроллер ELSA Datapath FX4 07.05.2016 Компания ELSA выводит на рынок дисплейный контроллер Datapath FX4, продажи которого начнутся в середине мая по цене около $2800. Данное решение не нацелено на рынок домашних ПК, поэтому такая цена оправдана, и это далеко не самое дорогое устройство такого класса из предлагаемых в данной рыночной нише систем. Серия контроллеров Datapath FX4, в которую будет входить две модели, рассчитанные на использование интерфейсов DisplayPort (EDC-Fx4DP) и HDMI (EDC-Fx4H), соответственно, предназначена для организации и управления мультидисплейными конфигурациями и видеостенами, составленными из нескольких экранных панелей. Один входной поток данных в формате HDMI 1.4 или DisplayPort 1.2 данные устройства способны делить на четыре потока, направляемые потом на отдельные панели. Максимальное входное разрешение составляет 3840 х 2160 при 60 Гц для DisplayPort и 30 Гц при использовании HDMI, выходное - 1920 х 1080 при 60 Гц в обоих случаях. Поддерживается сквозной канал DisplayPort, объединение нескольких контроллеров в единую систему с общей синхронизацией, управление осуществляется через Ethernet или USB. В комплект поставки будет входить специализированное программное обеспечение Datapath Wall Desiner, с помощью которого входящий видеопоток можно будет разделить между дисплейными панелями так, как это задумано конструкцией видеостены. Все четыре выходных канала поддерживают независимую обрезку, зеркалирование, а также повороты изображения на 90, 180 и 270 градусов. Устройство имеет активную систему охлаждения. Габариты ELSA Datapath FX4 составляют 316 х 172 х 42 миллиметра, вес - 1,86 килограмма. Устройства будут сопровождаться трехлетней гарантией производителя.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон LG Optimus Black

▪ ST25R3916 - универсальный NFC/RFID-ридер 13,56 МГц

▪ Запущена самая мощная солнечная электростанция

▪ Joshua от VIA

▪ Ученые научились сжимать воду

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Поели - можно и поспать. Поспали - можно и поесть. Крылатое выражение

▪ статья Кто придумал оперу? Подробный ответ

▪ статья Мята болотная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель низкой частоты на микросхеме PA04. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья УКВ приемник на микросхеме К174ХА42А. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025