学术讨论—肌红蛋白和血红蛋白的异同.ppt

肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白 与与与与 血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白(xuhng dnbi)(xuhng dnbi)(xuhng dnbi)(xuhng dnbi)的异同的异同的异同的异同第一页，共二十七页。作为生物体主要色素来源的作为生物体主要色素来源的铁卟啉铁卟啉(heme)(heme)是含是含有四个有四个吡咯环吡咯环和四个和四个次甲基次甲基交替相连组成的大环交替相连组成的大环,是是血红蛋白及细胞色素等的辅基。由于四个吡咯环的血红蛋白及细胞色素等的辅基。由于四个吡咯环的共轭效应共轭效应,使其性质相对使其性质相对(xingdu)(xingdu)较稳定。较稳定。-CH=+=卟啉第二页，共二十七页。卟啉化合物在紫外光照射下具有(jyu)红色荧光,而其还原型卟啉则不具有荧光。生物体内在亚铁螯合酶的作用下和亚铁离子形成配合物原血红素(铁原卟啉，protoheme）。第三页，共二十七页。图43 铁原卟啉IX（原血红素）铁原卟啉是血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素(s s)c中的辅基组成部分。第四页，共二十七页。Fe-protoporphyrin IX（亚铁原卟啉，即血红素）Iron atom at center.Coordinated to 4 NsFe是八面体配位，有6个配位键，其中(qzhng)4个与4个卟啉环的N原子相连，另两个垂直于该平面的轴分布在环的上下方。第五页，共二十七页。肌红蛋白（肌红蛋白（MyoglobinMyoglobin，MbMb）肌红蛋白是哺乳动物体内贮存和分送氧气的蛋白质。是由一条多肽链（脱辅基蛋白(dnbi)，即珠蛋白(dnbi)，globin）构成，有153个氨基酸残基和一个血红素（heme）辅基。分子量17800。第六页，共二十七页。Myoglobin153 aa8 helices(A-H),44x44x25 Role:O2 transport into muscle O2 faster than other tissues.O2 has low solubility in blood(10-4 M).第七页，共二十七页。肌红蛋白是肌细胞中的一种蛋白质，它与氧有很高的亲和力，是肌肉中氧的贮存库，肌肉活动(hu dng)时具有快速供氧的能力。第八页，共二十七页。Mb uses heme to bind O2Fe bound to His(F8)side chain,and O2 or CO2His E7 H-bonds to O2 to stabilize.(CO binds more tightly than O2).E-7E-7F-8F-8第九页，共二十七页。MyoglobinBinds heme pocket.Polar groups exposed to solvent,Non-polar groups buried.第十页，共二十七页。第十一页，共二十七页。第十二页，共二十七页。Blue Blood and Red BloodO2Oxyhemoglobin low-spin Fe2+OctahedralThe metal is in the plane.Deoxyhemoglobin high-spin Fe2+Square PyramidalDeoxyhemoglobin。The metal is below the plane.xyxz,yzz2x2-y2xyxz,yzz2x2-y2第十三页，共二十七页。第十四页，共二十七页。是使血液(xuy)呈红色的蛋白。是由珠蛋白、原卟啉和二价铁离子(Fe2+)所组成的结合蛋白质。血红蛋白(xuhng dnbi)（hemoglobin，Hb）第十五页，共二十七页。血红蛋白相对分子质量66 800，血红蛋白的基本成分为珠蛋白和血红素，含两条肽链两条肽链。链上含141个氨基酸，链上含146个氨基酸。顺序一定，氨基酸替代(tdi)会产生异常血红蛋白，这种血红素含量低、贫血乏氧。第十六页，共二十七页。Hemoglobin4 subunits 1,1,2,2.Forms two dimers.它由四条链（蛋白质亚基）各结合一个辅基（血红素）组成，两条链和两条链。每一条(y tio)蛋白链和肌红蛋白的结构相似。O2即结合于Fe2+上，Hb是氧的载体，与氧疏松结合形成(xngchng)氧合血红蛋白(HbO2)，这种氧合作用于氧分压高时容易进行，于氧分压低时易于解离。第十七页，共二十七页。第一个亚基与氧气结合以后(yhu)，促进第二及第三个亚基与氧气的结合，当前三个亚基与氧气结合后，又大大促进第四个亚基与氧气结合，称正协同效应。结合氧后由紧张态（T）变为松弛态（R）。第十八页，共二十七页。中央空穴BPG辅基（2，3二磷酸甘油酸）装配接触(jich)与滑动接触(jich)第十九页，共二十七页。异同(ytng)MB&HB第二十页，共二十七页。Hb and Mb have very similar Hb and Mb have very similar structuresstructures第二十一页，共二十七页。Hb 和 Mb有不同却近似(jn s)的序列 第二十二页，共二十七页。结构(jigu)肌红蛋白：只有三级结构的单链蛋白质，易与氧气结合，氧结合曲线呈直角双曲线。血红蛋白(xuhng dnbi)：具有个亚基组成的四级结构，可结合分子氧。在氧分压较低时，与氧气结合较难，氧结合曲线呈状曲线。第二十三页，共二十七页。功能(gngnng)肌红蛋白存在于肌细胞中，肌红蛋白的功能是储备氧，只有当剧烈活动时血液输氧不足以补偿肌肉消耗而致局部氧分压很低的情况下，才放出氧来应急(yng j)。而血红蛋白的功能是运输氧，所以它既能在肺筛泡的高氧分压条件下充分结合氧，又能在周围组织的低氧分压条件下将大部分氧释放出来第二十四页，共二十七页。大气中CO2的分压或体内氢离子浓度升高导致pH的下降，可以降低血红蛋白结合氧的亲和力。这一现象称波尔效应,具有重要的生理意义,因为当血液流经周围组织时局部CO2分压较高，促进(cjn)氧合血红蛋白分子释放O2，生成的脱氧血红蛋白分子可与CO2结合。当血液流经肺部时,CO2的释放促使脱氧血红蛋白与氧的亲和力增加，从而有更多的氧合血红蛋白生成。肌红蛋白则无此效应。第二十五页，共二十七页。谢谢观赏(gunshng)！敬请提问第二十六页，共二十七页。内容(nirng)总结肌红蛋白 与 血红蛋白 的异同。卟啉化合物在紫外光照射下具有红色荧光,而其还原型卟啉则不具有荧光。生物体内在亚铁螯合酶的作用下和亚铁离子形成配合(pih)物原血红素(铁原卟啉，protoheme）。链上含141个氨基酸，链上含146个氨基酸。结合氧后由紧张态（T）变为松弛态（R）。敬请提问第二十七页，共二十七页。