42. Биологическая роль соединений железа. Моноксид углерода СО

Металлокомплексные свойства гемсодержащих белков проявляются при действии таких токсических веществ, как СО (угарный газ) и MCN (цианиды - соли синильной кислоты).

Наиболее важными с физиологической точки зрения являются железосодержащие белки: гемоглобин, миоглобин, цитохромы, пероксидазы, каталаза. Гемоглобин - главная составная часть эритроцитов, обеспечивает внешнее дыхание, являясь переносчиком кислорода от легких к тканям.

Железо Fe и кобальт Со - необходимые микроэлементы живых организмов.

Моноксид углерода СО - один из продуктов неполного сгорания топлива. Значительные количества этого газа выделяются при работе котельных, двигателей внутреннего сгорания, курении. При вдыхании СО с воздухом в легких параллельно с оксигемоглобином HbO₂ образуется металлокомплексное соединение - карбонилгемоглобин HbCO. Константа устойчивости HbCO примерно в 200 раз больше, чем у HbO₂ . Поэтому даже малые количества СО "перехватывают" значительную долю дезоксигемоглобина, в результате поступление кислорода к органам уменьшается. Появляются признаки гипоксии - кислородной недостаточности. В первую очередь страдают нервные ткани. Для детоксикации (устранения отравляющего действия) моноксида углерода во многих случаях достаточно прекратить его поступление и усилить кислородную вентиляцию - вывести пострадавшего на свежий воздух. При этом опять работает принцип Ле Шателье - равновесие смещается в сторону образования оксигемоглобина.

При больших концентрациях моноксид углерода блокирует гемсодержащие белки клеточного дыхания, и трудно избежать летального исхода.

Аналогичен механизм действия цианидов, но их токсичность выше, чем у СО. Поступление в кровь даже очень небольших количеств этих веществ приводит к остановке дыхания и летальному исходу. Высокая токсичность цианидов объясняется высокой прочностью связи Fe-CN-, что обусловливает большую устойчивость цианидгемоглобина.

Кислородное дыхание приводит к образованию пероксида водорода H₂O₂ . Это вещество обладает высокой окислительной способностью. При его взаимодействии с биоорганическими соединениями клеток образуются радикалы - очень активные молекулярные частицы с ненасыщенной валентностью, и инициируется пероксидное окисление. Под действием радикалов разрушаются важнейшие составные части клетки - мембраны и ДНК. В ходе биологической эволюции природа выработала особый белок - фермент каталазу, которая разрушает пероксид водорода. Тем самым ограничивается избыточное накопление этого вещества, и предотвращается разрушение клетки.

Действие каталазы (CatFe²⁺ ) может быть представлено в виде каталитического цикла из двух последовательных реакций:

CatFe²⁺ + Н₂O₂ - CatFe²⁺ x Н₂O₂,

CatFe²⁺ x Н₂O₂ + Н₂O₂ → CatFe²⁺ + 2Н₂O₂ + O₂ .

В результате разрушаются 2 молекулы пероксида водорода, а молекула биокатализатора CatFe2+ освобождается и может вступать в следующий каталитический цикл. Этот процесс очень быстрый. В течение секунды 1 молекула каталазы может осуществлять до 20 000 циклов.

Авторы: Дроздова М.В., Дроздов

<< Назад: Биологическая роль соединений железа. Гемоглобин

>> Вперед: Биологическая роль соединений железа и кобальта

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Дидактика. Конспект лекций

▪ Педагогика. Конспект лекций

▪ Всеобщая история. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Мобильный суперкомпьютер от NVidia 13.04.2014 Компьютерная платформа Jetson TK, созданная компанией NVidia, работает на базе однокристальной системы Nvidia Tegra K1 со встроенным 192-ядерным GPU на архитектуре Kepler. Новое решение представляет собой более продвинутую версию платформы NVidia Jetson на базе Tegra 3. Планируется, что Jetson TK1 станет универсальным решением для разработки встраиваемых систем машинного зрения, а также систем навигации и обнаружения препятствий для бортовой электроники, беспилотных летательных аппаратов, роботов и медицинской техники. Размеры новинки - 12,7х12,7 см. В квадрат со стороной около 13 см разработчики уместили 2 ГБ памяти и ряд средств ввода-вывода, в том числе USB 3.0, HDMI 1.4, Gigabit Ethernet, SATA, слоты miniPCIe и SD, интерфейс для CSI-2 камеры, дополнительные порты для доступа к DisplayPort и опциям отображения LVDS, панель сенсорного управления на базе SPI, вход и выход звуковой подсистемы. NVidia оценивает производительность новинки в 326 гигафлопс. По словам разработчика, показатель "в 3 раза выше, чем у существующих аналогов". "С Jetson TK1 встраиваемые технологии стали на шаг ближе к будущему, когда машины будут взаимодействовать друг с другом и одновременно адаптироваться к условиям окружающей среде в реальном времени, - прокомментировал релиз Ян Бак (Ian Buck), вице-президент отдела ПО для вычислений на GPU в NVidia. - Эта платформа позволяет разработчикам использовать компьютерное зрение в портативных устройствах, обеспечивая маломощные устройства суперспособностями". Крис Джонс (Chris Jones), директор по стратегическому развитию iRobot Corp, американской компании, специализирующейся на разработке, производстве и продаже робототехники, так описывает перспективы платформы: "Благодаря тому, что Jetson TK1 объединяет низкий уровень потребления энергии и высокую производительность, это решение может быть использовано для создания роботов с автономной навигацией, которые будут уметь оперативно распознавать объекты". Цена платформы по предзаказу в странах Европы и США - $192. Комплект включает 2 ГБ оперативной памяти, которую можно нарастить до 4 ГБ (технически Tegra K1 поддерживает до 8 ГБ). В комплект поставки также входит программное обеспечение С/С++ VisionWorks, основанное на архитектуре Nvidia CUDA. Реализована поддержка OpenGL 4.4.

Другие интересные новости:

▪ Объектив Sony FE 24-50mm F2.8 G

▪ Велосипедная шина Metl

▪ Трехмерная печать из глины

▪ Вирус - строитель пирамид

▪ Дактилоскопические датчики в камерах и объективах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Джидду Кришнамурти. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему земля горячая внутри? Подробный ответ

▪ статья Зизифора пахучковидная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Блок управления вентиляторами компьютера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Магнит в руках. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026