7 нм, що вміщає до 4500 атомів заліза. Таким чином, кожен агрегат феритину може зберігати запас приблизно 100 000 атомів заліза, забезпечуючи численні реакції метаболізму за участю цього елемента.
На основі законів хімічної рівноваги неважко зрозуміти функціонування гемоглобіну як переносника кисню від легенів до тканин.
Гемоглобін без кисню (дезоксигемоглобин) являє собою слабку кислоту і його хімічну формулу можна представити у вигляді ННb + . Приєднання кисню супроводжується відщепленням протона і утворюється оксигемоглобін НbО 2 . При цьому має місце рівновага:
ННb + + Про 2 < span align = "justify"> ? НbО 2 + Н +
При надходженні бідної киснем венозної крові в легені, де парціальний тиск кисню велике (до 20 кПа), його розчинність зростає відповідно до закону Генрі. Це призводить у відповідності з принципом Ле Шательє до зміщення рівноваги вправо і утворення оксигемоглобіну. Додаткове зміщення рівноваги вправо обумовлено тим, що в легенях значення рН підвищено (до 7,5). У результаті в легенях дезоксигемоглобин практично повністю (до 97%) насичується киснем і переходить в оксигемоглобін. У капілярах, які пронизують периферичні тканини, парціальний тиск кисню знижується до 5 кПа, а значення рН знижується до 7,2. В результаті рівновага зміщується вліво. У відтікає з периферії крові гемоглобін насичений киснем лише на 65%. Таким чином, при циркуляції крові в організмі рівновагу ННb + + Про 2 ? НbО 2 + Н + періодично сильно зміщується (на 35%) то вправо, то вліво.
металокомплексні властивості гемсодержащіх білків проявляються при дії таких токсичних речовин як СО (чадний газ) і МСN (ціаніди - солі синильної кислоти).
Вуглець моноксид СВ - один з продуктів неповного згоряння палива. Значні кількості цього газу виділяються при роботі котелень, двигунів внутрішнього згоряння, палінні. При вдиханні СО з повітрям в легенях паралельно з оксигемоглобіном НbО 2 утворюється металокомплексні з'єднання - карбонілгемоглобін НbСО. Константа стійкості НbСО приблизно у двісті разів більше, ніж у НbО 2 . Тому навіть малі кількості СТ В«перехоплюютьВ» значну частку дезоксігемоглобіна. В результаті надходження кисню до органів зменшується. З'являються ознаки гіпоксії - кисневої недостатності. У першу чергу страждають нервові тканини. Для детоксикації - усунення отруйної дії вуглець моноксиду в багатьох випадках достатньо припинити його надходження і посилити кисневу вентиляцію - вивести потерпілого на В«свіжийВ» повітря. При цьому знову працює принцип Ле Шательє - рівновага зміщується в бік утворення оксигемоглобіну.
При великих концентраціях вуглець монооксид блокує гемсодержащіх білки клітинного дихання і важко уникнути летального результату.
Аналогічний механізм дії ціанідів. Але їх токсичність вище, ніж для СВ. Надходження в кров навіть дуже невеликих кількостей цих речовин призводить до зупинки дихання і летального результату. Висока токсичність ціанідів пояснюється високою міцністю зв'язку Fе - СN - , що обумовлює більшу стійкість ціанідгемоглобіна.
Кисневе дихання призводить до утворення Н 2 Про 2 . Ця речовина має високу окисної здатністю. При його взаємодії з біоорганічними сполуками клітин утворюються радикали - дуже активні молекулярні частинки з ненасиченої валентністю і ініціюється пероксидне окислення. Під дією радикалів руйнуються найважливіші складові частини клітини - мембрани і ДНК. У ході біологічної еволюції природа виробила особливий білок - фермент каталазу, яка руйнує водородпероксід. Тим самим обмежується надмірне накопичення цієї речовини і запобігає руйнування клітини.
Дія каталази (СаtFе 2 + ) може бути представлено у вигляді каталітичного циклу з двох послідовних реа...
