stringtranslate.com

Дыхательный пигмент

Дыхательный пигмент — металлопротеин , выполняющий множество важных функций, основная из которых — транспорт О 2 . [1] Другие выполняемые функции включают хранение O 2 , транспортировку CO 2 и транспортировку веществ, отличных от дыхательных газов. Существует четыре основные классификации дыхательных пигментов: гемоглобин , гемоцианин , эритрокруорин- хлоркруорин и гемеритрин . Гем-содержащий глобин [а] является наиболее часто встречающимся респираторным пигментом, встречающимся как минимум у 9 различных типов животных. [2]

Сравнение респираторных пигментов

Гемоглобин, эритрокруорин и хлоркруорин представляют собой глобины , железо-гемовые белки с общим ядром. Их цвет обусловлен спектрами поглощения гема с Fe 2+ . Эритрокруорин и хлоркруорин — это близкородственные гигантские глобины, используемые некоторыми беспозвоночными. Хлорокруорин имеет особую гемовую группу, придающую ему разные цвета.

Любой из конъюгированных белков различного цвета, например гемоглобин, встречается в живых организмах и участвует в переносе кислорода при клеточном дыхании. [ нужна цитата ]

Глобины

Глобин считается очень древней молекулой, действующей даже как своего рода молекулярные часы. Его даже использовали для определения даты разделения позвоночных и беспозвоночных более 1 миллиарда лет назад. Глобин имеет широкое биологическое распространение: он встречается не только среди более чем 9 различных типов животных, но также встречается в некоторых грибах и бактериях и даже обнаруживается в азотфиксирующих клубеньках на корнях некоторых бобовых растений. Выделение гена глобина из клеток корней растений позволило предположить, что гены глобина, унаследованные от общего предка, общего как у растений, так и у животных, могут присутствовать во всех растениях. [7]

Гемоглобин позвоночных

Позвоночные животные используют для дыхания тетрамерный гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Только в организме человека обнаружено несколько типов гемоглобина. Гемоглобин А — это «нормальный» гемоглобин, вариант гемоглобина, который наиболее распространен после рождения. Гемоглобин А2 является второстепенным компонентом гемоглобина, обнаруженного в эритроцитах. Гемоглобин А2 составляет менее 3% от общего гемоглобина эритроцитов. Гемоглобин F обычно обнаруживается только на стадии развития плода. Хотя уровень гемоглобина F резко падает после рождения, у некоторых людей возможно вырабатывать определенный уровень гемоглобина F на протяжении всей жизни. [8]

Другие животные гемоглобины

Животные используют для дыхания самые разнообразные глобины. По структуре их можно классифицировать как: [9] : Рис. 1. 

Эритрокруорин и хлоркруорин относятся к мультисубъединичным Hbs, в частности к 12-додекамерному типу.

Леггемоглобин

Леггемоглобин — это молекула, похожая по структуре на миоглобин, который в настоящее время используется в искусственных мясных продуктах, таких как « Невозможный бургер» , для имитации цвета и вкуса мяса. [10] По функциям леггемоглобин аналогичен гемоглобину и содержит следовые количества железа, но в основном он содержится в корнях растений. [11]

гемоцианин

Гемоцианин — это дыхательный пигмент, в котором в качестве молекулы, связывающей кислород, используется медь, в отличие от железа с гемоглобином. Гемоцианин обнаружен как у членистоногих , так и у моллюсков , однако считается, что молекула эволюционировала независимо в обоих типах. У членистоногих и моллюсков существует несколько других молекул, которые по структуре похожи на гемоцианин, но служат совершенно другим целям. Например, существуют медьсодержащие тирозиназы, играющие значительную роль в иммунной защите, заживлении ран и кутикулы членистоногих. Молекулы, сходные по структуре с гемоцианином, группируются в суперсемейство гемоцианинов. [12]

Примечания

  1. ^ также известный как «гемоглобин», в широком смысле слова
  2. ^ в строгом смысле слова для тетрамерной формы

Рекомендации

  1. ^ abcdefg Урих, Клаус (1994), Урих, Клаус (редактор), «Дыхательные пигменты», Сравнительная биохимия животных , Берлин, Гейдельберг: Springer, стр. 249–287, doi : 10.1007/978-3-662-06303- 3_7, ISBN 978-3-662-06303-3, получено 21 ноября 2020 г.
  2. ^ abcdef Хилл, Ричард В.; Вайз, Гордон А.; Андерсон, Маргарет (5 октября 2017 г.). Транспорт кислорода и углекислого газа в жидкостях организма (с введением в кислотно-щелочную физиологию). Синауэр Ассошиэйтс. ISBN 978-1605357379. Проверено 10 ноября 2020 г. {{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь )
  3. ^ abcd Лами, Джин; Трюшо, Ж.-П; Жиль, Р; Международный союз биологических наук; Секция сравнительной физиологии и биохимии; Международный конгресс сравнительной физиологии и биохимии, ред. (1985). Дыхательные пигменты животных: связь, структура-функция. Берлин; Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-15629-3. ОСЛК  12558726.
  4. ^ Фокс, Х. Манро (1949). «О хлорокруорине и гемоглобине». Труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 136 (884): 378–388. Бибкод : 1949RSPSB.136..378F. дои :10.1098/rspb.1949.0031. ISSN  0080-4649. JSTOR  82565. PMID  18143368. S2CID  6133526.
  5. ^ аб Фокс, Гарольд Манро; Гардинер, Джон Стэнли (1 сентября 1932 г.). «Сродство хлоркруорина к кислороду». Труды Лондонского королевского общества. Серия Б, содержащая статьи биологического характера . 111 (772): 356–363. дои : 10.1098/rspb.1932.0060 .
  6. ^ Имаи, Киёхиро; Ёсикава, Шинья (1985). «Кислородсвязывающие характеристики хлоркруорина Potamilla». Европейский журнал биохимии . 147 (3): 453–463. дои : 10.1111/j.0014-2956.1985.00453.x. ISSN  1432-1033. ПМИД  3979380.
  7. ^ Гломски, Честер; Тамбурлин, Юдит (1989). «Филогенетическая одиссея эритроцита. I Гемоглобин: универсальный дыхательный пигмент» (PDF) . Гистол Гистопат . 4 (4): 509–514. ПМИД  2520483.
  8. ^ «Гемоглобинопатии». Sickle.bwh.harvard.edu . Проверено 21 ноября 2020 г.
  9. ^ Вебер Р.Э., Виноградов С.Н. (апрель 2001 г.). «Гемоглобины беспозвоночных: функции и молекулярные адаптации». Физиологические обзоры . 81 (2): 569–628. doi : 10.1152/physrev.2001.81.2.569. PMID  11274340. S2CID  10863037.
  10. ^ Ли, Хён Чжон; Ён, Хэ Ин; Ким, Минсу; Чой, Юн-Сан; Джо, Чорун (октябрь 2020 г.). «Состояние альтернатив мясу и их потенциальная роль на будущем мясном рынке — обзор». Азиатско-Австралазийский журнал наук о животных . 33 (10): 1533–1543. дои : 10.5713/ajas.20.0419. ISSN  1011-2367. ПМЦ 7463075 . ПМИД  32819080. 
  11. ^ Зеехафер А. и Бартельс М. (2019). Мясо 2.0: нормативная база растительного и культивированного мяса. Обзор европейского закона о пищевых продуктах и ​​кормах (EFFL), 14(4), 323-331.
  12. ^ Бурместер, Торстен (1 февраля 2001 г.). «Молекулярная эволюция суперсемейства гемоцианинов членистоногих». Молекулярная биология и эволюция . 18 (2): 184–195. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a003792 . ISSN  0737-4038. ПМИД  11158377.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки