ХАРАКТЕРИСТИКА СЛОЖНЫХ БЕЛКОВЫХ КОМПЛЕКСОВ

Сложные белки, протеиды — это белок-небелковые комплексы, в которых небелковые компоненты связаны сильными ковалентными связями с белком.

ХРОМОПРОТЕИДЫ

Хромопротеиды (от греч. chromos — краска) — окрашенные сложные белки. К ним относятся: гемпротеиды (небелковая часть — гем), хлорофиллпро- теиды (небелковая часть — хлорофилл), кобамидпротеиды (небелковая часть — витамин В12), ретинальпротеиды (небелковая часть — витамин А), флавопро- теиды (небелковая часть — флавины).

Гемпротеиды по биохимическим функциям делятся на неферментные (гемоглобин, миоглобин и др.) и ферментные (цитохромы, каталаза, пероксидаза и др.). Гем как небелковая часть этих белков является металлопорфириновым комплексом.

Особое значение имеют гемоглобин и миоглобин.

Гемоглобин. Обозначают НЬ. Входит в состав крови человека и животных. Переносит кислород от легких к тканям и углекислый газ в обратном направлении.

Молекула гемоглобина состоит из четырех ветвей белка глобина, к каждой из которых присоединяется по гему.

Строение глобина строго специфично для каждого организма. Но есть и общее:

  • • у взрослого человека четыре ветви глобина подразделяются две a-цепи (по 141 аминокислотному остатку) и две (3-цепи (по 146 аминокислотных остатков). В пространстве цепи располагаются под нормальным валентным углом — 109°28', образуя тетраэдрическое строение;
  • • С-концевой кислотой каждой ветви является гистидин, который образует координационную связь с гемом.

Гем имеет одинаковое строение у человека и животных. Такой же гем является активным центром ферментов цитохромной системы.

Строение гема изучено в общих чертах М. В. Ненцким и Э. Фишером. Они установили, что в центре гема располагается ион двухвалентного железа, который окружен четырьмя пирольными кольцами. Известно, что железо является комплексообразователем с координационным числом 6. Поэтому пятым лигандом является координационная связь с гистидином глобина, а шестым — координационная связь с кислородом (в легких) или водой (в тканях).

Гемоглобин, переносящий кислород, называют оксигемоглобином и обозначают КНЬ02 (имеет алый цвет), а переносящий углекислый газ — карбге- моглобином, обозначают ННЬС02 (имеет красно-фиолетовый цвет).

Из тканей в легкие поступает карбгемоглобин или карбаминогемоглобин. Последнее название связано с тем, что углекислый газ переносится из тканей в легкие благодаря карбаминовой связи с гистидином.

Установлено, что в момент оксигенации, т. е. присоединения кислорода к гемоглобину, происходит диссоциация гистидина, вызывающая подкисление среды. Это явление называют эффектом Бора.

Одновременно расщепляется карбаминовая связь и выделяется углекислый газ. Суммарный вид процесса:

Ион водорода связывается карбонатами крови с образованием углекислоты, легко распадающейся до углекислого газа и воды, которые выводятся через легкие.

Таким образом, благодаря карбгемоглобину из организма выводится избыток ионов водорода и формируется гемоглобиновая буферная система крови.

Вместо иона водорода к гемоглобину присоединяется ион калия, а вместо углекислого газа — кислород. Образуется оксигемоглобин — КНЬ02.

В тканях оксигемоглобин диссоциирует с выделением ионов калия и кислорода, которые поступают в клетки.

К гемоглобину вновь присоединяются ион водорода и углекислый газ, образуется карбгемоглобин, который направляется в легкие. И весь процесс повторяется:

Существуют также патологические формы гемоглобина: НЬСО — карбо- ксигемоглобин и НЬОН — метгемоглобин.

Карбоксигемоглобин образуется при вдыхании оксида углерода (угарный газ). Очень стоек, не диссоциирует даже при вдыхании чистого кислорода. При содержании в воздухе 0,1...0,2 об.% оксида углерода возникают тяжелые отравления. Дальнейшее повышение концентрации оксида углерода в воздухе приводит к смерти.

Метгемоглобин образуется при вдыхании окислов азота, паров кислот и щелочей и др. Вызывает удушье. Метгемоглобин нестоек, легко распадается при вдыхании чистого воздуха и удушье исчезает.

Миоглобин. Обозначают МЬ. Это дыхательный пигмент мышечных клеток.

В молекуле миоглобина только одна ветвь глобина, состоящая из 153 аминокислотных остатков, которая связана с одним гемом. Ветвь скручивается в спираль, затем сворачивается в глобулу, внутри которой расположен гем.

Миоглобин очень легко, легче гемоглобина, соединяется с кислородом, обеспечивая кратковременный резерв кислорода для мышечной ткани.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >