Последовательность образования структуры молекулы гемоглобина
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ГЕМОГЛОБИНА
Гемоглобин (НЬ) — сложный олигомерный белок, состоящий из 4 протомеров двух типов (2α и 2β), включающих 574 аминокислотных остатка. Содержится в эритроцитах, на его долю приходится до 90% массы белков клетки. Гемоглобин обеспечивает перенос кислорода из легких в ткани и удаление диоксида углерода из тканей.
В мышцах внутриклеточный транспорт и кратковременное депонирование кислорода осуществляет другой белок — миоглобин (Mb). Он не является олигомером, так как состоит только из одной полипептидной цепи, конформация которой очень похожа на пространственную структуру β-цепи гемоглобина (рис. 1.20). Большую часть молекулы
Рис. 1.20. Структура миоглобина иβ-цепи гемоглобина
А— миоглобин; Б— β-цепь гемоглобина
Mb и протомеров Hb составляют 8 α-спиральных участков, образующих глобулу с гидрофобным углублением, в котором находится центр связывания с кислородом (активный центр).При этом полипептидные цепи миоглобина и протомеров гемоглобина идентичны всего на 20%.
Оба белка являются холопротеинами, простетическая группа — гем, который находится в активном центре и участвует во взаимодействии с кислородом (рис. 1.21). Гем (ферропротопорфирин) представляет собой органическое соединение с плоской молекулой, включающей 4 пиррольных цикла и ион железа Fe2+. Он является окрашенным соединением и придает красный цвет гемоглобину, эритроцитам (красные кровяные тельца) и крови.
Гем присоединяется к неполярным радикалам активного центра своими пиррольными циклами, а также к радикалу гистидина с помощью атома Fe. Пиррольные кольца гема расположены в одной плоскости, а ион Fe2+ в неоксигенированом состоянии Hb выступает над плоскостью на 0,6 А. При присоединении кислорода ион железа погружается в плоскость колец гема (рис. 1.22). В результате сдвигается и участок полипептидной цепи, нарушаются слабые связи в молекуле Hb и изменяется конформация всей глобулы. Таким образом, присоединение кислорода вызывает изменение пространственной структуры молекулы миоглобина или протомеров гемоглобина.
Рис. 1.21. Строение гемоглобина и гема
А— гемоглобин— сложный белок, олигомер, состоит из 2 α- и 2 β-субъединиц глобина, каждая имеет центр связывания, где располагается небелковая часть молекулы — гем. Он участвует в присоединении молекулы кислорода. Между протомерами образуется аллостерический центр для присоединения регуляторного лиганда гемоглобина 2,3-бисфосфоглицерата;
Б— гем— простетическая группа гемоглобина, миоглобина и других гемопротеинов. Связывается с глобином гидрофобными связями между пиррольными циклами и гидрофобными радикалами аминокислот. В центре молеку-
2+
лы расположен ион железа (Fe ), который образует 6 координационных связей: 4 — с атомами азота пиррольных колец гема, 1 — с азотом радикала гистидина цепей глобина, 1 — с молекулой кислорода. В присоединении О2к гему участвует еще один радикал гистидина цепи глобина
Рис. 1.22. Взаимодействие кислорода с гемом в миоглобине и гемоглобине
Молекула миоглобина может присоединять только 1 молекулу кислорода в свой активный центр:
Гемоглобин является олигомерным белком и имеет ряд особенностей функционирования, характерных для всех олигомерных белков. Молекула гемоглобина состоит из 4 протомеров и имеет 4 центра связывания О2 (активные центры). Гемоглобин может существовать как в свободной (дезоксигемоглобин), так и в оксигенированной форме, присоединяя до 4 молекул кислорода. Взаимодействие с кислородом 1-го протомера вызывает изменение его конформации, а также кооперативные конформационные изменения остальных протомеров (рис. 1.23, А). Сродство к кислороду возрастает, и присоединение О2 к активному центру 2-го протомера происходит легче, вызывая дальнейшую конформационную перестройку всей молекулы. В результате еще сильнее изменяется структура оставшихся протомеров и их активных центров, взаимодействие с О2 еще больше облегчается. В итоге 4-я молекула кислорода присоединяется к Hb примерно в 300 раз легче, чем 1-я (рис. 1.23, Б). Так происходит в легких при высоком парциальном давлении кислорода. В тканях, где содержание кислорода
ниже, наоборот, отщепление каждой молекулы О2 облегчает освобождение последующих.
Таким образом, взаимодействие олигомерного белка гемоглобина с лигандом (О2) в одном центре связывания приводит к изменению конформации всей молекулы и других, пространственно удаленных центров, расположенных на других субъединицах (принцип «домино»). Подобные взаимосвязанные изменения структуры белка называют кооперативными конформационными изменениями. Они характерны для всех олигомерных белков и используются для регуляции их активности.
Взаимодействие обоих белков (Mb и Hb) с кислородом зависит от его парциального давления в тканях. Эта зависимость имеет разный характер, что связано с их особенностями структуры и функционирования (рис. 1.24).
Гемоглобин имеет S-образную кривую насыщения, которая показывает, что субъединицы белка работают кооперативно, и чем больше кислорода они отдают, тем легче идет освобождение остальных молекул О2. Этот процесс зависит от изменения парциального давления кислорода в тканях.
График насыщения миоглобина кислородом имеет характер простой гиперболы, т.е. насыщение Mb кислородом происходит быстро и отражает его функцию — обратимое связывание с
Рис. 1.23. Кооперативные изменения конформации молекулы гемоглобина при взаимодействии с кислородом
А— при взаимодействии молекулы дезоксигемоглобина НЬ с О2 происходят кооперативные конформационные изменения, которые сопровождают присоединение каждой последующей молекулы кислорода; Б— в результате изменения конформации активного центра возрастает сродство НЬ к кислороду, 4-я молекула кислорода присоединяется к оксигенированному гемоглобину [НЬ(О2)3] в 300 раз легче, чем 1-я
Рис. 1.24. Кривые насыщения миоглобина и гемоглобина кислородом
кислородом, высвобождаемым гемоглобином, и освобождение в случае интенсивной физической нагрузки.
Изменение сродства гемоглобина к О2 обеспечивает быстрое насыщение крови кислородом в легких, а также освобождение и передачу его в ткани. Миоглобин обладает более высоким сродством к О2, поэтому связывает и передает в митохондрии клеток кислород, транспортируемый НЬ в мышцы.
Гемоглобин доставляет в сутки до 600 л (850 г) О2 в ткани и способствует удалению из них ~ 500 л (1000 г) СО2. Движущей силой этих потоков является градиент концентраций О2 между альвеолярным воздухом и межклеточной жидкостью. Парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе составляет 100 мм рт.ст. Парциальное давление О2
в тканях намного ниже (~ 40 мм рт.ст.), что обусловлено поступлением и использованием кислорода митохондриями клеток, где он превращается в Н2О. Таким образом О2 поглощается клетками.
Обмен О2 и СО2 происходит в капиллярах: в легких О2 переходит из альвеолярного воздуха в эритроциты, а СО2 — в обратном направлении; в капиллярах тканей О2 из эритроцитов перемещается в клетки тканей, а СО2 — в обратном направлении (рис. 1.25).
Изменение функциональной активности белка при взаимодействии с другими лигандами вследствие конформационных изменений называется аллостерической регуляцией, а соединения-регуляторы — аллостерическими лигандами. Способность к аллостерической регуляции характерна, как правило, для олигомерных белков, т.е. для проявления аллостерического эффекта необходимо взаимодействие протомеров. При воздействии аллостерических лигандов белки меняют свою конформацию (в том числе и активного центра) и функцию.
Молекула гемоглобина способна связываться с несколькими лигандами: О2, Н+, СО2, 2,3-бис- фосфоглицератом (БФГ). Н+, СО2 и БФГ являются аллостерическими регуляторами активности гемоглобина и присоединяются к участкам (аллостерическим центрам), пространственно удаленным от активного центра.
Концентрация аллостерических лигандов снижает сродство гемоглобина к кислороду, а миоглобин и отдельные субъединицы гемоглобина нечувствительны к изменениям концентрации Н+, СО2 и БФГ, т.е. аллостерические свойства гемоглобина возникают только в результате взаимодействия субъединиц.
Рис. 1.25. Перенос кислорода и диоксида углерода гемоглобином. Эффект Бора
БФГ образуется из глюкозы в эритроцитах и является одним из регуляторов работы гемоглобина. Его молярная концентрация в крови близка к молярной концентрации НЬ. В центре молекулы гемоглобина полипептидные цепи 4 протомеров образуют полость (аллостерический центр), причем величина ее увеличивается в дезоксигемоглобине и уменьшается в оксигемоглобине. БФГ поступает в полость дезоксигемоглобина, связываясь с положительно заряженными группами на β-протомере (рис. 1.26). При этом его сродство к О2 снижается в 26 раз. В результате происходит высвобождение кислорода в капиллярах ткани при низком парциальном давлении О2.
Рис. 1.26. Связывание БФГ с дезоксигемоглобином
Центр связывания БФГ находится в положительно заряженной полости между 4 протомерами гемоглобина. Взаимодействие БФГ с центром связывания изменяет конформацию α- и β-протомеров НЬ и их активных центров. Сродство НЬ к молекулам О2 снижается и кислород высвобождается в ткани. В легких при высоком парциальном давлении О2 активные центры гемоглобина насыщаются за счет изменения конформации и БФГ вытесняется из аллостерического центра
В легких высокое парциальное давление О2, наоборот, приводит к оксигенированию НЬ и освобождению БФГ.
Содержание БФГ в крови человека соответствует содержанию гемоглобина и повышается при понижении содержания кислорода в воздухе (гипоксии) или затруднении дыхания при заболеваниях легких. Понижение его концентрации ухудшает снабжение тканей кислородом.
Это важно учитывать при переливании крови и сохранять необходимую концентрацию БФГ при консервации. Переливание донорской крови с пониженным содержанием БФГ может привести к гипоксии и гибели больных.
В регуляции работы гемоглобина основная роль принадлежит протонам Н+. • В ткани НЬ поступает преимущественно в виде НЬ(О2)4. Но при низком парциальном давлении О2 происходит отщепление части кислорода. Увеличение содержания не полностью оксигенированных форм НЬ облегчает высвобождение О2.
В мышцах образуется много СО2, который под действием карбоангидразы превращается в угольную кислоту Н2СО3, диссоциирующую на Н+ и бикарбонат-ион:
СО2 + Н2О → Н2СО3 → Н+ + НСО3-
Повышение концентрации Н+ вызывает протонирование ионогенных групп НЬ, что приводит к снижению его сродства к О2:
Н+ + НЬ О2 → Н+ НЬ + О2
Далее с дезоксигемоглобином взаимодействует
БФГ:
В легкие поступает кровь с высоким содержанием дезоксигемоглобина, протонированного, связанного с БФГ или СО2. В такой форме гемоглобин имеет пониженное сродство к О2.
Из капилляров диффундирует СО2, освобождающийся в результате реакции:
Н+ + НСО-3 → Н2СО3 → СО2 + Н2О
Это стимулирует депротонирование гемоглобина:
Н+ НЬ → Н+ + НЬ
Высокое парциальное давление О2 приводит к оксигенированию НЬ, при этом вытесняется БФГ:
НЬ БФГ → НЬ + БФГ
Частичное оксигенирование гемоглобина повышает его сродство к кислороду, все реакции, приведенные выше, происходят в обратном порядке.
Зависимость сродства гемоглобина к кислороду от концентрации ионов водорода (Н+) получила название эффекта Бора по имени датского физиолога, изучавшего функционирование гемоглобина (см. рис. 1.25).
Таким образом, количество транспортируемого гемоглобином в ткани кислорода регулируется и повышается при увеличении содержания СО2 и Н+ в крови (например, при интенсивной физической работе); при сдвиге рН крови в щелочную сторону (алкалозе) доставка кислорода в ткани понижается.
Источник
22
Ζ
.
22.1.
,
.
.
,
. ,
,
, .
.
.
,
.
64 500, 16 000 [2, 7, 18].
.
. ,
.
,
, (.
22.1). ,
.
,
, .
. O2
, .
, ()
(O2). ,
,
, ; .
, ,
.
,
.
(. 22.2). (),
.
,
.
,
.
. 22.1.
. 22.2. , ( )
( ).
( . 22.3)
.
, 10000 ,
. ,
140 .
.
[26, 27]. .
22.3 ,
. ,
.
. ,
, .
()
. 22.3. (
[26, 27])
, 141
, a,
( 146 )b.
(HbF) b g,
. HbF [2].
.
, ,
. ,
,
.
.
(,
, ) ,
, . . ,
() .
,
,
( ),
( )
577 541 [II].
, ,
.
.
555 .
.
.
, (
) .
.
(I0) (I)
. I/I0 ,
(I0 I)/I0 .
.
. 22.4. (bO2) (b).
,
. . 22.4
. ,
,
.
, , .
, ,
.
,
, ,
b bO2
.
,
. ,
,
(. ).
, , ,
,
, . . 600, 577, 470 .
. (. . 22.4).
.
()
( . 22.4 ):
E=lgI/I, (1)
I ,
I . ,
:
E=lgIo/I= e× C ×d,
(2)
d , e (,
). ,
.
.
;
.
158 / (15,8 /) 140 / (14
/) . ,
.
(. 22.5).
. 200 /,
(. 22.5). 115 /,
, .
, , .
,
.
. ,
, 130 / 120
/ .
.
, :
1) O2 (1
1,36 O2);
2) (
0,34%);
3) (
);
4) ().
,
. 22.5.
(♂), (♀) .
,
; μ (),
(, ;
,
)
, .
.
.
,
, .
.
, (K3[Fe(CN)6]),
(KCN) (N3).
, HbCN (
), .
546
. e d,
, [ (2)],
. , ,
.
[32].
.
,
, . ()
( mean corpuscular hemoglobin,
MCH). ,
.
.
. 1
158 b 5,1 106
(1 = 106 ). :
= 158
/5 ,1·1012=
31 1012 = 31
:
= 140
/4,6·1012=
31 1012 = 31
( ;
= 29 ( ).
(2636 ) . ,
, .
. ,
,
,
. (, )
,
.
.
( ),
( ).
.
,
,
(), (/)
(). , (), ()
( mean corpuscular hemoglobin concentration, MCHC) ().
.
:
, = 5· 1061,
[] = 150 /, = 0,45, : = 30 ,
=/, =0,09106 = 90 () = 90 3
22.2.
() .
.
.
( ,
),
, .
.
, , .
( ),
1 , 1 (1 = 760 . . =
101 ).
:
[] = a/760 Pr (3)
760,
, r
.
, . . 22.1
. [ (3)],
,
. , ( O2 = 95 . . CO2 = 40 . .)
O2 0,003 O2 1 , O20,026 O2, 1
. O2 , O2,
O2, 9 . ,
O2 20 , O2.
22.1.
a ( ·
1· 1)
O2, O2 N2
a2 | aCO2 | a N2 | |
, 20 | 0,031 | 0,88 | 0,016 |
, 37 | 0,024 | 0,57 | 0,012 |
, 37 | 0,024 | 0,49 | 0,012 |
O2 O2
,
.
,
. , O2 O2
.
.
. , O2
, ,
(. 22.3). ,
:
+4O2
↔(O2)4. (4)
, 1 4
O2. 1
22,4 , 64 500 4 22,4 O2,
1 1,39 O2.
(1,341,36 O2
1 ). ,
[25]. , , invivo 1 Hb 1,34 2 (
).
. 1 Hb (=
16 100 Hb) 1 O2 (= 22,4 O2).
, .
, ,
, : [O2]max =
(1,34 O2 1 )·(150 Hb 1 ) =
0,2 O2 1 .
,
, (PO2 > 300 . .);
(4) .
O2,
.
.
(4) . ,
O2 ;
, , O2.
(SO2 ) :
SO2=[O2]/
[Hb] + [O2]·
100% (5)
, SO2 =0%;
, SO2 = 100%. O2.
. . 22.6, S .
(.
). , ,
2, ..
O2,
50%. ( 7,4 t=37C) 50
26 . . (3,46 ) [9, 29].
.
S
.
O2,
. 22.6. (Hb)
(Mb) 7,4 t 37
[11]. ,
,
(Mb), [1].
, 1:4.
,
O2:
Mb + O2 ↔ bO2. (6)
. 22.6. ,
S bO2
O2,
. ,
O2 ,
. ,
, .
,
,
. ,
,
S bO2 [11,14].
.
.
O2
(PO2)
. O2
95 . ,. (12,6 ). . 22.6 ,
97%. (
) O2
, ,
,
. , O2
60 . . (8,0 )
90%. ,
,
.
.
PO2 .
PO2
40 . . (5,3 ), 73% .
5 . . (0,7 ),
7%; O2
.
O2
.
(SO2 ). SO2 , ,
, O2 ( O2
1 ):
[O2]= 1,34·[Hb]·SO2·105 (7)
SO2 , a [Hb]
.
, , (SO2 = 97%)
0,20, (SO2 = 73%) 0,15.
, (O2
) 0,05 (. 22.2). ,
25% .
,
(. . 23.2), ,
. 22.2, ,
.
0,1.
,
b2
,
[2, 12, 14], ,
S . , ,
O2 ,
.
.
( )
.
, (. 22.7, ).
22.2.
O2 | SO2% | [O2], / | PCO2 | [CO2], / | |||
.. | .. | ||||||
95 | 12,6 | 97 | 0,20 | 40 | 5,3 | 0,48 | 7,40 |
40 | 5,3 | 73 | 0,15 | 46 | 6,1 | 0,52 | 7,37 |
0,05 | 0,04 | ||||||
. 22.7.
[9, 29]. . . . ( ). .
O2. . 2,3 (2,3)
. , ( )
( ),
,
.
PO2.
+ (
. 22.7, , +
). , . . ,
. . 22.7,
, +
. ,
.
(. . 22.7, ) .
O2 (O2 ): O2
, . . 22.7,
O2· ,
O2
bO2.
,
, O2
. ,
[14].
.
,
(
). , .
O2 O2,
.
. 22.7, ,
bO2.
( ; pO2 = 40 . ., CO2 = 46 . .),
, ( ;PO2 = 95 . ., CO2 = 40 . .),
. ,
,
. ,
. O2
.
O2,
.
( . 22.7, ).
,
2
. ,
.
.
. ,
(, ),
( ).
. ,
,
.
2,32,3 (. 22.7, )
[16. 22].
. :
()
, , ()
. ,
.
. ,
, .
.
, , in vivo
( , ).
.
, , [7, 21].
. 22.8
. 22.8.
[O2] (PO2)
.
O2 (
) ( ), ‘
( ), ‘ ( )
.
.
(120 180 / ),
, O2 .
() ‘ ‘ (). ,
O2 , .
, PO2= 25 . . (3,3 ) O2
0,08, 0,11.
.
O2 ,
( . 22.8 ). .
( , )
, .
:
+ ↔
b. (8)
,
.
,
b , O2 [3].
O2
30 ppm ( ),
FCO2 3·105 (0,003 .%).
,
, b 5%
. O2,
b bO2
5%, 1 : 350. ,
b 350
, O2.
. ,
.
; ,
.
, O2.
b 1 %
; 20%. ,
, ,
3·104.
.
, .
b, (
, ) [3]
.
O2 .
,
,
,
.
, O2 .
,
, .
22.3. 2
O2
(O2, )
. ,
, .
O2 .
, , O2,
.
O2 [15]. O2 ,
, 40 . . (5,3 ).
, , O2 ,
.
O2
.
, O2
(. 22.9). O2
, :
O2 + 2
↔ 23+ + H+
(9)
;
10 . .
[6, 24].
, O2,
, .
. 22.9.
, ()
()
3
,
. 3
,
. 3
, .
,
, 3 1.
(
).
O2 3«, +.
, , ,
. , ,
. ,
, ,
+.
O2
.
():
HbNH2 + O2 ↔ HbNHCOOH + +)
, O2, ( ).
. 22.9. ,
O2 .
, O2 ;
, .
O2 . ,
, ; 40 .. ,
,
46 .. 1 1,8
O2. 12%
(bO2),
11% , 27%
, 50%
3 . ;
.
O2 (
O2, .
O2
( , ),
O2 .
O2;
, (saturatio),
. . (.:
, 1988).
,
, O2 )
O2 .
O2
O2 , . O2
. CO2 O2 .
O2 ,
. . 22.11
.
,
, ,
+ . ,
,
, O2. ,
, , O2
[6, 20]. O2
.
O2
. bO2
, O2 .
O2 O2 ,
.
O2 ,
( O2/ /).
O2 (. 22.10)
.
(. 22.16).
. O2
,
O2.
O2 .
( . 22.10).
,
O2 .
, O2 .
.
.
22.10. O2
. ( O2),
( ) ( ),
, ,
, O2 .
(. 22.10). , O2 ,
O2. , ,
O2 ,
.
22.4. ,
. ,
, (
), , (
).
.
↔
H+ + .
(11)
( ) .
,
(
).
.
, .
, l, (11)
. ,
.
(. 22.11).
.
.
.
+:
p=lg[+]. (12)
, 7 ( ),
H+ [+] 107
/. .
, , .
,
, . ,
,
,
H+, . .
.
22.11. .
‘ ‘.
+
. ,
.
,
.
( ͖)
.
, +.
.
,
.
.
͖ ,
.
.
.
.
( 37 ) 7,37 7,43,
7.40. ,
( , ,
). . ,
7,27,3, . .
. , .
,
.
,
, , .
,
. (. .
) .
, .
.
,
+
.
[H+] ·[]/[HA]= K (13)
,
, , ; ‘ ,
( ‘ ,
, ). H+ ,
. ,
,
H+, .
, ,
H+.
[H+].
+ +
.
(13) :
lg[H+]= IgK‘lg[]/ []’
(14)
= ‘ + lg[]/[] (15)
,
, .
‘, ‘,,
(‘ = IgK’). (15)
:
= ‘ +
lg a/1a (16)
a = []/
[]+[]
a,
, []
([] + []). ,
. 22.11, a .
,
, ‘ + 2.
.
,
, , H+
, , .
= ‘ (. 20.11).
,
‘ .
.
.
, O2,
:
O2
+ 2 ↔ 2↔ H+ + 3 (17)
:
= ‘ +
lg [3]/[2]
(18)
[O2] O2 (PCO2)
= ‘ +
lg [3]/0,03·P2](19)
0,03 ·
1 ..1,
, [3] /, a PCO2 ..
‘ 6,1.
, ‘ (7,4)
.
,
.
, O2 (40
. .), 3
(24 /). , O2 ,
.
,
, O2 ( , )
.
.
, ,
24 ,
42. ‘
(6,8) ,
.
.
.
,
‘ .
, , .
(
, ), .
,
,
.
, ,
O2.
[3],
O2,
[
(19)]. O2;
O3- ,
,
O2 (.
22.12). ,
,
,
O2.
.
22.12. O2
. ,
. O2.
,
. 22.13.
( 2,3) ( [19] ).
Pi- ;
. HbO2 Hb .
b
bO2, 1
b
0,45 H+
. . 22.13,
( )
. ,
, .
, , +
. ,
,
+ O2.
. , O2
.
.
;
().
, ,
( buffer bases, BB) [10].
. 22.14
, ( ).
. ,
, ( ),
( 1),
, S042
( ). ,
3
, . 1/3
.
48 /. ,
O2. .
, , O2 . H+
3 . +
, .
,
(. 22.15).
.
22.14. , .
(
); , .
, , CI; Kt+
.
22.15. CO2.
( 48
/)
,
, . , CO2 40 50
.., 0,06, 0,1.
, H+ 105 /.
, . 22.15.
PCO2,
,
.
(48 /) (
baseexcess, BE).
, BE .
BE
, .
, .
.
O2 ,
. 230
O2/, 15 .
.
H+.
,
.
. ,
,
H+ (),
O2, 3 + +→ 2
→ 2 + O2, ,
. ,
; O2 H+
,
.
.
. ,
. 4060
+, .
,
H+ .
. ,
H+ ,
.
H+
,
. H+ 4 NH3,
.
3
.
.
,
( ,
) .
, ,
.
( < 7,37) , (
> 7,43) .
.
(
2 ,
).
()
.
(, ) ;
, l ( )
. .
, ,
, .
. ,
,
2(PCO2)
(BE).
PCO2
(BE = 0). ,
PCO2 ,
BE .
( ),
( );
.
22.16. O2
(BE).
()
O2 .
O2
BE =
( )
( BE).
O2 , [3].
O2
(BE) (. 22.16).
( )
O2,
. ,
O2.
. 22.17.
, .
O2. , BE CO2
. ,
, .
(
).
, , BE .
,
.
22.17.
. BE, PCO2.
;
;
( ) BE = 0 /, CO2 = 60 .., ; BE = 15
/, CO2 =40 ..,
(, ) .
.
, . .
,
( ).
:
1.
. ,
,
.
2.
, H+
3 .
. 22.17.
( 1).
, . ,
O2 .
( 1).
CO2 ,
.
, CO2 , ,
()
.
( 2)
PCO2, ( 2).
, . ( ), , ,
, O2 .
.
,
( 36). , (
4), O2,
( 4).
.
.
,
,
.
[4, 5, 8, 10].
.
1. . ,
+ ( 7,377,43)
.
,
.
2. O2. O2
(3545 ..)
.
3. (BE). BE
. ( 2,5 +2,5 /)
.
4. .
.
,
(O2 = = 40 . .)
37 . 24 /.
, .
. 22.3
,
.
.
,
O2 [10].
22.3.
. ;
(↑ ;
↓)
BE | O2 | |
↓↓ | ↓↓ | ↓ |
↑↑ | ↑↑ | ↑ |
↓↓ | ↑ | ↑↑ |
↑↑ | ↓ | ↓↓ |
,
O2. .
O2
(. 22.18). ,
( ),
.
.
22.18. O2
[10].
, ,
O2 . ,
, , .
O2.
BE
. 1
( ): O2 44 . ., 7,37, BE = 0 /;
. 2 ( ): O2= 32 . ., 7,28, BE = 11 /;
, ().
O2 .
. , . 22.18
,
(BE =11 /),
O2 (CO2= 32 ..;
).
O2
. , CO2 , BE
( ),
[28]. .
22.19 BE CO2.
. CO2 ,
.
22.19. BE
C2
. ,
.
; BE .
. ( ): C2=32
. ., 7,28; BE = 11
/. [29]
.
BE . , , .
22.19, CO2 =32 .. 7,28; BE =11
/. ,
( 2 . 22.18).
22.5.
1. Antonini
E., Brunori M. Hemoglobin and myoglobin in their reactions with ligands.
Amsterdam. North Holland, 1971.
2. Baumann
R., Barlels H., Bauer C. Blood oxygen transport. In: Fahri L. E., Tenney
S. M. (eds.). Handbook of Physiology, Sect. 3: The Respiratory System, Vol.
IV. Bethesda. Amer. Physiol. Soc., 1987.
3. Coburn
R.F., Forman H.J. Carbon monoxide toxicity. In: Fahri L. E., Tenney S.
M. (eds.). Handbook of Physiolofy, Sect. 3: The Respiratory System, Vol.
IV. Bethesda. Amer Physiol. Soc., 1987.
4. Hills
A. G. Acidbase balance: chemistry, physiology, pathophysiology. Baltimore.
Wiiliams and Wilkens, 1973.
5. Kildberg
P. Clinical acidbase physiology. Baltimore. Williams and Wilkens, 1968.
6. Klocke
R.A. Carbon dioxide transport. In: Fahri L.E., Tenney S. M. (eds.).
Handbook of Physiology, Sect. 3. The Respiratory System, Vol. IV. Bethesda.
Amer. Physiol. Soc., 1987.
7. Lungo
L. 0. Respiratory gas exchange in the placenta. In: Fahri L. E., Tenney
S. M. (eds.). Handbook of Physiology, Sect. 3. The Respiratory System, Vol.
IV. Betehesda, Amer Physiol. Soc., 1987,
8. Masoro
E. J., Siegel P. D. Acidbase regulation. Its physiology and pathophysiology.
PhiladelphiaLondonToronto. Saunders, 1971.
9. Severinghaus
J. W. Blood gas concentrations. In: Handbook of Physiology, Respiration II.
Washington, Amer. Physiol. Soc., 1965.
10. SiggaardAndersen
0. The acidbase status of the blood. Copenhagen. Munksgaard, 1974.
11. Weissbluth
M. Hemoglobin: Cooperativity and electronic properties. BerlinHeidelberg
New York. Springer, 1974.
12. Wood
S. C., Lenfant C. Phylogeny of the gasexchange system: red cell function.
In: Fahri L. E., Tenney S. M. (eds.). Handbook of Physiology, Sect. 3.
The Respiratory System, Vol. IV, Bethesda. Amer Physiol. Soc., 1987.
13. Adair
G.S. The hemoglobin system. VI. The oxygen dissociation curve of
hemoglobin. J. Biol. Chem., 63, 529 (1925).
14. Bauer
C. On the respiratory function of haemoglobin. Rev. Physiol. Biochem.
Pharmacol., 70, 1 (1974).
15. Bauer
C., Gros G., Bartels H. (eds.). Biophysics and physiology of carbon
dioxide. BerlinHeidelbergNew York. Springer, 1980.
16. Benesch
R. E., Benesch R. Yu, C.I. The oxygenation of hemoglobin in the presence of
2,3diphosphoglycerate. Effect of temperature, pH, ionic strenght and
hemoglobin concentration. Biochemistry, 8, 2567 (1969).
17. Braunilzer
G. The molecular weight of human haemoglobin. Bibl. heamat. (Basel), 18, 59
(1964).
18. Braunilzer
G., Hilse ., RudloffV., Hilschman N. The hemoglobins. Adv.
Protein. Chem., 19, 1 (1964).
19. Brodda
. Zur Theorie des SaureBasenHaushaltes von
menschlichem Blut. Akadem. Wiss. Lit. Mainz; Wesbaden. Steiner, 1975.
20. Christiansen
J., Douglas C.G., Haldane J.S. The absorption and dissociation of carbon
dioxide by human blood. J. PhysioL, XLVIII, 244 (1914).
21. Fischer
W.M., Vogel H.R., Thews G. O2 and CO2, exchange in
the human placenta. In: Lubbers D.W., LuftU.C., Thews G.. Witzler E.
Oxygen transport in blood and tissue. Stuttgart. Thieme, 1968.
22. Kilmartin
J. V., RossiBernardi L. Interactions of hemoglobin with hydrogen ions,
carbon dioxide, and organic phosphates. Physiol. Rev., 53, 836 (1973).
23. King
E. J., Gilchrist M. Determination of haemoglobin by a cyanhaematin method.
Lancet. II, 201 (1947).
24. Maren
.. Carbonic anhydrase: Chemistry, physiology, and
inhibition. Physiol. Rev., 47, 595 (1967).
25. MerletBenichou
E., Sinet M., Blayo M. C., Gaudebout C. Oxydencombining capacity in dog.
In vitro and in vivo determination. Respir. Physiol., 21, 87 (1974).
26. Perutz
M. F. The hemoglobin molecule. Proc. Roy. Soc., B, 173, 113 (1969).
27. Perutz
M.F. Stereochemistry of cooperative effects in haemoglobin. Nature, 228,
726 (1970).
28. Thews
G. Bin Nomogramm fur die O2Abhangigkeit des SaureBasenStatus
im menschlichen Blut. Pflugers Arch. ges. Physiol., 296, 212 (1967).
29. Thews
G. (ed.). Nomogramme zum SaureBasenStatus des Blutes und zum
Atemgastransport. BerlinHeidelbergNew York. Springer, 1971.
Источник