Хімія і хімічна технологія
У 1937 р М. В. Хілл розробив оригінальний метод вимірювання кисню, що виділяється ізольованими хлоропластами. Суспензію хлоропластів змішують в темряві з гемоглобіном і поміщають в трубку Тунберга. Потім під вакуумом видаляють знаходиться в розчині кисень і висвітлюють препарат. Кисень, що виділяється в ході фотосинтетических процесів, вступає в реакцію з гемоглобіном. Освіта оксигемоглобина, яке супроводжується зміною спектральних характеристик розчину, простежують спектрометричного. Метод має гарний швидкодією, але він найбільш чутливий до змін парціального тиску кисню в порівняно вузькому діапазоні - від 2,66 до 40 кПа (2-30 мм рт. Ст.). Недолік методу полягає також в тому, що крім зміни спектральних характеристик гемоглобіну в ході реакції освіти оксигемоглобіну освітлення суспензії істотно впливає на оптичні параметри самих хлоропластів. Це може спотворити дані експериментів. Крім того, гемоглобін, адсорбируясь на мембранах хлоропластів. трохи змінює кінетику процесів виділення кисню. [C.193]
Оксид вуглецю (СО). Отруйний газ, який не має запаху і кольору. Утворюється при горінні багатою суміші (а 1), і концентрація оксиду вуглецю становить 0,2-0,3%. Зберігається в атмосфері близько 3-4 місяців. Гранично допустимі концентрації в повітрі робочих приміщень -20 мг / м в населених пунктах - 3 мг / м (максимальна разова) і 1 мг / м - середньодобова. Оксид вуглецю. з'єднуючись з гемоглобіном крові. дає стійке з'єднання - карбоксигемоглобін, що утруднює процес газообміну в клітинах, що призводить до кисневого голодування (спорідненість гемоглобіну з оксидом вуглецю приблизно в 210 разів вище його спорідненості з киснем). Тому прямий вплив полягає в зменшенні здатності крові переносити кисень. Процес утворення карбоксигемоглобіну оборотний. Після припинення вдихання оксиду вуглецю кров потерпілого починає очищатися від нього наполовину за кожні 3-4 години. [C.329]
Окис вуглецю - безбарвний газ, який не має запаху, малорастворим в воді. Вкрай отруйна. Невеликі кількості СО. що потрапляють в повітря і вдихувані людиною, викликають запаморочення, нудоту. Вдихання повітря, що містить 0,3% СО, може швидко викликати смерть. Отруйна дія окису вуглецю пояснюється утворенням стійкого з'єднання її з гемоглобіном крові. внаслідок чого кров втрачає здатність передавати кисень тканинам організму. [C.436]
Ряд білкових макромолекул можуть з'єднуватися один з одним з утворенням відносно великих структур. Прикладом є гемоглобін, що представляє собою систему з чотирьох макромолекул. Саме таке поєднання компонентів гемоглобіну забезпечує приєднання і подальший транспорт кисню в організмі. [C.426]
В останні роки М. Перутц, Д. Кендра і інші дослідники встановили, що для частини глобулярних білків четвертинна структура створюється аж ніяк не утворенням декількох шарів субодиниць, а за рахунок їх своєрідного розташування в просторі. Так, четвертичная структура гемоглобіну дуже проста і симетрична чотири субодиниці розташовані як би на вершинах тетраедра. [C.179]
Деякі білкові макромолекули можуть з'єднуватися один з одним і утворювати відносно великі агрегати. Подібні полімерні утворення білків, де мономерами є макромолекули білка. називаються четвертинними структурами. Прикладом такого білка є гемоглобін, який представляє комплекс з чотирьох макромолекул (рис. 4). Виявляється, що тільки при такій структурі гемоглобін здатний приєднувати і транспортувати кисень в організмі. [C.20]
Біологічні функції нікелю ще мало досліджені. Є підстави вважати його мікроелементом. В організмах нікель активує багато ферментів, підсилює синтез сірковмісних амінокислот. При одночасному присутності заліза і нікелю поліпшується утворення гемоглобіну в крові тварин. [C.431]
Окис азоту також дає свої електрони (зокрема, і непарний електрон) на утворення комплексів з заселенням вакансій центрального атома. Молекули кисню з'єднуються з гемоглобіном за участю своїх непарних антісвязевих електронів. [C.210]
При недоліку міді в продуктах харчування у тварин розвивається захворювання - лізуха (втрата апетиту, зменшення ваги. Анемія, загибель). Введення надмірної кількості міді викликає гострі отруєння (гемоліз, деструкцію головного мозку. Печінки, ночек і порушення процесу кровотворення). Особливо велике значення має мідь для процесів кровотворення. За відсутності міді неможливе утворення гемоглобіну. Вона активує реакцію освіти гема заліза і таким чином мобілізує резерви заліза з крові. У процесі синтезу гемоглобіну мідь спільно з залізом утворює мідь - залізо - нуклеопротеіновие комплекси - попередники гемоглобіну. Освіта такого комплексу, як вважають, знижує енергію активації реакції утворення гемоглобіну. Присутність міді необхідно для освіти не тільки гемоглобіну, а й інших гемоіорфкрінов. Концентруючись в кістковому мозку. мідь бере безпосередню участь в еритропоезі в присутності міді прискорюється дозрівання ретикулоцитів і їх перетворення в еритроцити. Є дані про те, що в мінімальних дозах вона перешкоджає виникненню інфекційних захворювань у людини і бере участь в процесах пігментації, впливаючи на утворення меланіну. У старості волосся сивіючого людини містять менше міді, ніж у молодому віці. При анеміях (анемія Адиссона - Бальмера) рівень міді в крові зростає, а в депонуються органах падає, т. Е. Явище зворотне акобальтоз. При постгеморагічної анемії рівень міді в крові знижується паралельно вмістом заліза. Результати деяких дослідів вказують на накопичення міді в ракових пухлинах. [C.284]
М.203, Кар бокси гемоглобііообразователн при 1 0 1а, 1, Аніі в організм пов'язують фарбувальний пігмент крові - гемоглобін освітою нового з'єднання - [г) бо, ч.сігемоглобнна, який ие здатний приєднувати кисень і переносити його до тканин. [C.67]
Оксид вуглецю не робить, мабуть, ніякого віз дії на поверхні матеріалів, життєдіяльність вис ших рослин. Великі концентрації його можуть викликати фі знологіческіе і патологічні зміни. а також смерть Це токсичний газ, що викликає головний біль. головокруже ня, блювоту, задишку, уповільнене дихання, судому, загибель Тому встановлені його жорсткі гранично допустимі кон центрації в повітрі робочих приміщень - 20 мг / м. населений них пунктів - 3 мг / м максимально разова. 1 мг / м середньо добова. Оксид вуглецю. з'єднуючись з гемоглобіном, образу ет карбоксигемоглобин сонь. Спорідненість гемоглобіну з оксидом вуглецю приблизно в 210 разів вище його спорідненості з киснем Процес утворення в крові сонь - оборотний. Оксид вугіллі роду після припинення його вдихання поступово виділяється, і кров людини очищається від нього наполовину за кожні 3- [c.21]
Як уже згадувалося, сумнівно, щоб більшість елементів входило в первинні з'єднання нафти. Однак ванадій, мідь, нікель і частково залізо утворюють особливу групу. Ці метали здатні давати комплекси з ніррольнимі пігментами, що відбуваються з хлорофілу і гемоглобіну, з утворенням стійких сполук. розчинних у нафти, [c.45]
Гемоглобін являє собою утворення з чотирьох міоглобіну-подібних молекул (рис. 20-26). Структури молекул міоглобіну і гемоглобіну вдалося встановити лише в останнє десятиліття методом дифракції рентгенівських променів. Було показано, що чотири компонента- [c.261]
Асоціація біологічно важливих молекул з утворенням комплексів лежить в основі побудови надмолекулярних структур клітини і є важливим етапом у функціонуванні білків і нуклеїнових кислот в живих організмах. Наприклад, перенесення кисню з легенів в різні органи, які споживають кисень, відбувається за допомогою спеціального білка, що міститься в червоних кров'яних тільцях - еритроцитах, так званого гемоглобіну, який здатний утворювати комплекс з киснем. У легенях відбувається асоціація кисню з гемоглобіном (НЬ) з утворенням комплексу нь + + Оа ч НЬОа. В органах, які споживають кисень, комплексдіссо- ціірует, і виділився кисень витрачається на реакції окислення. [C.226]
Кобальт - життєво важливий для людини і тварин елемент. Бере участь в процесах кровотворення, утворення гемоглобіну. Є складовою частиною одного з вітамінів (В). [C.549]
Хімічні властивості. Кисень, як і фтор, утворює сполуки з усіма елементами, крім гелію, неону і аргону. Досить велика енергія зв'язку між атомами в молекулі О2 проявляється у високих значеннях енергії активації (див. Рис. 40) реакцій за участю кисню. що потрібно прогрівати духовку або введення каталізатора для їх здійснення. Так, фосфор згорає в кисні (з утворенням РгРз) прн нагріванні до 60 ° С, сірка (в SO2) - до 250, водень (в Н2О) -вище 300 і графіт (в СО2) - до 750 ° С. Але деякі речовини (багато метали, N0, гемоглобін крові) взаємодіють з киснем і при кімнатній температурі. [C.231]
Найбільш потужними буферними системами крові є гемо- глобінових і оксігемоглобіновий буфери, які становлять приблизно 75% всієї буферної ємності крові. Буферні властивості гемоглобіну за своїм механізмом дії ідентичні білковим буферним системам кислі продукти обміну речовин взаємодіють з калієвої сіллю гемоглобіну з утворенням еквівалентної кількості їх калієвих солей і вільного гемоглобіну, що володіє властивістю слабкої органічної кислоти. Крім того, система окси -гемоглобін - гемоглобін бере участь в ще одному своєрідному механізмі підтримання сталості pH крові. Як відомо, венозна кров містить велику кількість вуглекислоти у вигляді бікарбонатів, а також СО2, пов'язаної з гемоглобіном. Через легені вуглекислота виділяється в повітря проте зсуву pH крові в лужну сторону не відбувається, так як утворюється оксигемоглобін є сильнішою кислотою. ніж гемоглобін. У тканинах, в артеріальній крові під впливом низького парціального тиску кисню оксигемоглобін дисоціює і кисень дифундує в тканини. Утворений при цьому гемоглобін, однак, не обумовлює зміни pH крові в лужну сторону, так як в кров з тканин надходить вуглекислота. [C.82]
Найбільш знайомий нам гемоглобін - металопротеїни зі значно більшою молекулярною масою. ніж миоглобин, складається з двох пар субодиниць, в кожній з яких є по одному атому заліза (див. гл. 13), укладеним в порфіриновий цикл. Як і всі переносники О2, гемоглобін може існувати в двох формах діоксігенірованной (діоксіформа) і оксигенированной (оксіформа). У першій з них залізо (II) - високоспіновий іон (s = 3/2), він не входить в порфириновой вікно (або порожнину), а підноситься над ним. У другій формі (після приєднання кисню) по перпендикулярній схемі Fe (І) характеризується нульовим спіном (s = 0) і знаходиться в площині, утвореної чотирма атомами пиррольного азоту. Мабуть, розміри іона Fe + в високоспіновом і нізкоспіновом станах різні і координаційне число змінюється від 5 до 6-7. Поглинання кисню гемоглобіном відбувається при певному pH розчину, в якому розчинений кисень. [C.570]
Залізо - другий за поширеністю в природі метал. після алюмінію. Промислове значення в якості залізних руд мають головним чином червоний залізняк РегОз і магнітний залізняк Рез04. За запасу залізних руд наша країна посідає перше місце в світі. Вони залягають на Уралі, в Курській області. в Криворіжжі і в інших місцях. Залізо входить до складу рослинних і тваринних організмів. Воно міститься в гемоглобіні крові. переносить кисень з легень у тканини, і необхідно для утворення в рослинах хлорофілу. хоча до складу його не входить. При нестачі заліза в грунті рослини перестають утворювати хлорофіл і втрачають зелене забарвлення. [C.157]
При стисненні плівок. утворених глобулярними білками (наприклад, альбуміном, глобуліном, гемоглобіном, трипсином та ін.), аж до тиску близько 20 мН / м ізотерми двомірного тиску цілком оборотні. При кілька більшому стисканні плівок. коли площа на одну амінокислотну групу становить приблизно 0,17 нм. дво. з-мірне тиск різко зростає і в плівках відбуваються незворотні зміни вони можуть набувати специфічну нерозчинність і своєрідні структурно-механічні (реологічні) властивості багато в чому пов'язані зі зміною конформації і структури білкових молекул. Більш сильне стиснення полоном (до 0,05-0,1 нм на групу) призводить до їх колапсу - утворення складок (а можливо, і по-лімолекулярпих шарів) і відриву від поверхні. [C.66]