肌紅蛋白和血紅蛋白的異同課件

1、肌紅蛋白 與 血紅蛋白(xuhng dnbi) 的異同第一頁，共二十七頁。 作為生物體主要色素來源的鐵卟啉( heme) 是含有四個(gè)吡咯環(huán)和四個(gè)次甲基交替相連組成的大環(huán) ,是血紅蛋白及細(xì)胞色素等的輔基。由于四個(gè)吡咯環(huán)的共軛效應(yīng),使其性質(zhì)相對(duì)(xingdu)較穩(wěn)定。-CH=+=卟啉第二頁，共二十七頁。 卟啉化合物在紫外光照射下具有(jyu)紅色熒光,而其還原型卟啉則不具有熒光。生物體內(nèi)在亞鐵螯合酶的作用下和亞鐵離子形成配合物原血紅素(鐵原卟啉，protoheme）。第三頁，共二十七頁。圖43 鐵原卟啉IX（原血紅素）鐵原卟啉是血紅蛋白、肌紅蛋白和細(xì)胞色素(s s)c中的輔基組成部分。第四頁，共二

2、十七頁。Fe-protoporphyrin IX（亞鐵原卟啉，即血紅素）Iron atom at center. Coordinated to 4 NsFe是八面體配位，有6個(gè)配位鍵，其中(qzhng)4個(gè)與4個(gè)卟啉環(huán)的N原子相連，另兩個(gè)垂直于該平面的軸分布在環(huán)的上下方。第五頁，共二十七頁。肌紅蛋白（Myoglobin，Mb）肌紅蛋白是哺乳動(dòng)物體內(nèi)貯存和分送氧氣的蛋白質(zhì)。是由一條多肽鏈（脫輔基蛋白(dnbi)，即珠蛋白(dnbi)，globin）構(gòu)成，有153個(gè)氨基酸殘基和一個(gè)血紅素（heme）輔基。分子量17800。第六頁，共二十七頁。Myoglobin153 aa8 helices (A-

3、H) , 44x44x25 Role: O2 transport into muscle O2 faster than other tissues.O2 has low solubility in blood (10-4 M).第七頁，共二十七頁。肌紅蛋白是肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì)，它與氧有很高的親和力，是肌肉中氧的貯存庫，肌肉活動(dòng)(hu dng)時(shí)具有快速供氧的能力。第八頁，共二十七頁。Mb uses heme to bind O2Fe bound to His (F8) side chain, and O2 or CO2His E7 H-bonds to O2 to stabilize.(CO

4、 binds more tightly than O2).E-7F-8第九頁，共二十七頁。MyoglobinBinds heme pocket.Polar groups exposed to solvent, Non-polar groups buried.第十頁，共二十七頁。第十一頁，共二十七頁。第十二頁，共二十七頁。Blue Blood and Red BloodO2Oxyhemoglobin low-spin Fe2+OctahedralThe metal is in the plane.Deoxyhemoglobin high-spin Fe2+Square PyramidalDeox

5、yhemoglobin。The metal is below the plane.xyxz, yzz2x2-y2xyxz, yzz2x2-y2第十三頁，共二十七頁。第十四頁，共二十七頁。是使血液(xuy)呈紅色的蛋白。是由珠蛋白、原卟啉和二價(jià)鐵離子(Fe2+)所組成的結(jié)合蛋白質(zhì)。血紅蛋白(xuhng dnbi)（hemoglobin，Hb）第十五頁，共二十七頁。血紅蛋白相對(duì)分子質(zhì)量66 800，血紅蛋白的基本成分為珠蛋白和血紅素，含兩條肽鏈兩條肽鏈。鏈上含141個(gè)氨基酸，鏈上含146個(gè)氨基酸。順序一定，氨基酸替代(tdi)會(huì)產(chǎn)生異常血紅蛋白，這種血紅素含量低、貧血乏氧。第十六頁，共二十七頁。H

6、emoglobin4 subunits 1, 1, 2, 2. Forms two dimers. 它由四條鏈（蛋白質(zhì)亞基）各結(jié)合一個(gè)輔基（血紅素）組成，兩條鏈和兩條鏈。每一條(y tio)蛋白鏈和肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)相似。O2即結(jié)合于Fe2+上，Hb是氧的載體，與氧疏松結(jié)合形成(xngchng)氧合血紅蛋白(HbO2)，這種氧合作用于氧分壓高時(shí)容易進(jìn)行，于氧分壓低時(shí)易于解離。第十七頁，共二十七頁。第一個(gè)亞基與氧氣結(jié)合以后(yhu)，促進(jìn)第二及第三個(gè)亞基與氧氣的結(jié)合，當(dāng)前三個(gè)亞基與氧氣結(jié)合后，又大大促進(jìn)第四個(gè)亞基與氧氣結(jié)合，稱正協(xié)同效應(yīng)。結(jié)合氧后由緊張態(tài)（T）變?yōu)樗沙趹B(tài)（R）。第十八頁，共二十七頁。

7、中央空穴BPG輔基（2，3二磷酸甘油酸）裝配接觸(jich)與滑動(dòng)接觸(jich)第十九頁，共二十七頁。異同(ytng) MB & HB第二十頁，共二十七頁。Hb and Mb have very similar structures第二十一頁，共二十七頁。Hb 和 Mb有不同卻近似(jn s)的序列 第二十二頁，共二十七頁。結(jié)構(gòu)(jigu)肌紅蛋白：只有三級(jí)結(jié)構(gòu)的單鏈蛋白質(zhì)，易與氧氣結(jié)合，氧結(jié)合曲線呈直角雙曲線。血紅蛋白(xuhng dnbi)：具有個(gè)亞基組成的四級(jí)結(jié)構(gòu)，可結(jié)合分子氧。在氧分壓較低時(shí)，與氧氣結(jié)合較難，氧結(jié)合曲線呈狀曲線。第二十三頁，共二十七頁。功能(gngnng) 肌紅蛋白存

8、在于肌細(xì)胞中，肌紅蛋白的功能是儲(chǔ)備氧，只有當(dāng)劇烈活動(dòng)時(shí)血液輸氧不足以補(bǔ)償肌肉消耗而致局部氧分壓很低的情況下，才放出氧來應(yīng)急(yng j)。而血紅蛋白的功能是運(yùn)輸氧，所以它既能在肺篩泡的高氧分壓條件下充分結(jié)合氧，又能在周圍組織的低氧分壓條件下將大部分氧釋放出來第二十四頁，共二十七頁。 大氣中CO2的分壓或體內(nèi)氫離子濃度升高導(dǎo)致pH的下降，可以降低血紅蛋白結(jié)合氧的親和力。這一現(xiàn)象稱波爾效應(yīng),具有重要的生理意義,因?yàn)楫?dāng)血液流經(jīng)周圍組織時(shí)局部CO2分壓較高，促進(jìn)(cjn)氧合血紅蛋白分子釋放O2，生成的脫氧血紅蛋白分子可與CO2結(jié)合。 當(dāng)血液流經(jīng)肺部時(shí),CO2的釋放促使脫氧血紅蛋白與氧的親和力增加，從而有更多的氧合血紅蛋白生成。肌紅蛋白則無此效應(yīng)。第二十五頁，共二十七頁。謝謝觀賞(gunshng)！敬請(qǐng)?zhí)釂柕诙?，共二十七頁。?nèi)容(nirng)總結(jié)肌紅蛋白 與 血紅蛋白 的異同。卟啉化合物在紫外光照射下具有紅色熒光,而其