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:

▪ Анестезиология и реаниматология. Шпаргалка

▪ Теория и методика воспитания. Конспект лекций

▪ Финансы. 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 3D-принтер из сварочного аппарата 03.12.2013 Одним из ограничений 3D-печати на сегодня являются используемые материалы для создания модели. Пластик, хоть и самый доступный материал, но отличается дешевизной и достаточно высокой ломкостью. Поэтому студенты Мичиганского технологического университета решили сконструировать относительно доступный 3D-принтер, работающий с металлом, и в ближайшем будущем представить свою новинку общественности. Ориентировочная стоимость создания такого принтера не должна превысить $1500. На его изготовление потребуется небольшой грузовой сварочный аппарат и микроконтроллер, извлеченный из "пластикового" 3D-принтера ReRap и работающий на программном обеспечении с открытым кодом. Результатом труда такого необычного трехмерного принтера, в основе которого лежит сварочный аппарат, могут стать подобные ювелирным изделиям детали с простыми геометрическими формами. "Любой, кто способен поладить со сварочным аппаратом, может попытаться сконструировать свой аналог нашего 3D-принтера и устроить технологическую гонку", - заявил в телефонном интервью инженер Мичиганского университета Джошуа Пирс (Joshua Pearce). Новый 3D-принтер должен стать дешевле, чем известный MakerBot Replicator 2. Однако изобретение студентов университета на порядок опаснее в эксплуатации. Поэтому кроме внимательного изучения инструкции по эксплуатации вам следует ещё записаться на курсы слесаря, сварщика и механика. И это не считая получения базовых навыков любителя 3D-печати. Пока что планы команды энтузиастов-разработчиков находятся на раннем этапе своего развития, но они надеются на помощь в создании проекта со стороны. По крайней мере, даже такое начинание вполне уже можно назвать серьезным шагом. Облегчить обработку различных металлов, да и не только их, но и полимеров, волокна и многого другого - это действительно стоящая идея.

Другие интересные новости:

▪ Bluetooth-адаптер для телефонов Motorola

▪ Стереоизображение без очков

▪ Имплантируемый чип от MicroCHIPS успешно испытан на людях

▪ Как муравьишка домой спешил

▪ Память в 1000 раз быстрее и долговечнее флэш

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Солнце всходит и заходит. Крылатое выражение

▪ статья Анатомия, физиология, психология. Большая энциклопедия для детей и взрослых

▪ статья Эксплуатация крана электрического однобалочного подвесного. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Мелодичный звонок с генератором случайных чисел. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цифровой FM стерео приемник 60-110 МГц с микропроцессорным управлением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026