肌红蛋白和血红蛋白的异同

肌红蛋白与血红蛋白的异同作为生物体主要色素来源的铁卟啉(heme)是含有四个吡咯环和四个次甲基交替相连组成的大环,是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,使其性质相对较稳定。NHαβδ12345678γNHNHNN-CH=+=卟啉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物—原血红素(铁原卟啉，protoheme）。图4－3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c中的辅基组成部分。NNNNFeCHCH2CH3HCCH2CH3CH2CH2COOHH2CCH2COOHH3CH3CFe-protoporphyrinIX（亚铁原卟啉，即血红素）•Ironatomatcenter.Coordinatedto4N’s•Fe是八面体配位，有6个配位键，其中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。肌红蛋白（Myoglobin，Mb）•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，即珠蛋白，globin）构成，有153个氨基酸残基和一个血红素（heme）辅基。分子量17800。Myoglobin•153aa•8helices(A-H),44x44x25Å•Role:O2transportintomuscle–O2fasterthanothertissues.•O2haslowsolubilityinblood(10-4M).•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，肌肉活动时具有快速供氧的能力。MbuseshemetobindO2•FeboundtoHis(F8)sidechain,andO2orCO2•HisE7H-bondstoO2tostabilize.•(CObindsmoretightlythanO2).E-7F-8Myoglobin•Bindshemepocket.•Polargroupsexposedtosolvent,Non-polargroupsburied.BlueBloodandRedBloodO2NHNNNNNH3CCHCH2CH3CHCH2CH2CH2COOH(CH2)2COOHCH3FeOOOxyhemoglobinlow-spinFe2+OctahedralThemetalisintheplane.Deoxyhemoglobinhigh-spinFe2+SquarePyramidalDeoxyhemoglobin。Themetalisbelowtheplane.NHNNNNNH3CCHCH2CH3CHCH2CH2CH2COOH(CH2)2COOHCH3Fexyxz,yzz2x2-y2xyxz,yzz2x2-y2•是使血液呈红色的蛋白。•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（hemoglobin，Hb）•血红蛋白相对分子质量66800，血红蛋白的基本成分为珠蛋白和血红素，含两条α肽链两条β肽链。α链上含141个氨基酸，β链上含146个氨基酸。顺序一定，氨基酸替代会产生异常血红蛋白，这种血红素含量低、贫血乏氧。Hemoglobin•4subunits1,1,2,2.Formstwodimers.•它由四条链（蛋白质亚基）各结合一个辅基（血红素）组成，两条α链和两条β链。每一条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。•第一个亚基与氧气结合以后，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）。•中央空穴——BPG辅基（2，3——二磷酸甘油酸）•装配接触与滑动接触异同MB&HBHbandMbhaveverysimilarstructuresHb和Mb有不同却近似的序列结构肌红蛋白：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：具有４个亚基组成的四级结构，可结合４分子氧。在氧分压较低时，与氧气结合较难，氧结合曲线呈Ｓ状曲线。功能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。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。谢谢观赏！！敬请提问~~