​【疑难解析】人正常血红蛋白如何运载氧?

来源:仪征中学 时间:2023-09-25
 

人正常血红蛋白如何运载氧?人处在相对密闭的空间内,如果发生煤气泄漏为什么会出现中毒现象?

   在血液中,98%以上的O2是以化学结合形式运输的,而只有2%的O2是以物理溶解形式运输的。物理溶解的量虽少,但是在气体交换过程中却是化学结合形式所必须借助的中间步骤:肺泡→游离O2→化学结合O2(血液)→游离O2→组织细胞。

血液中O2的化学结合是指O2与血红蛋白的结合,Hb是一种结合蛋白,由一个珠蛋白分子结合四个血红素构成。

   珠蛋白由4条多肽链亚基构成,每个亚基结合一个血红素分子。每个血红素分子含一个Fe2+,称为亚铁血红素。每个Fe2+能结合一个O2分子,故每个血红蛋白可以结合4分子氧。Hb与O2结合后,Fe2+的价数不变,故Hb与O2的结合称为氧合而不是氧化。

   若Fe2+被氧化为Fe3+,则丧失与O2结合的能力。当血液中PO2升高时,Hb与O2结合,形成氧合血红蛋白(HbO2);PO2降低时,HbO2将O2解离形成去氧血红蛋白(Hb),即:分压升高 Hb+O2→HbO2分压降低HbO2→Hb+O2这一反应有许多特征

  (1)反应是可逆的,并且不需要任何酶的帮助,只受PO2的影响。故血液中PO2越高,则HbO2的百分比越高。在足够的PO2(20kPa或150mmHg)下,所有的Hb与O2结合成HbO2,称为氧饱和

  (2)Hb中的一个Fe2+可结合一个O2一个Hb分子中含4个Fe2+,因此可同4个O2可逆结合。

  (3)Hb的珠蛋白中4条多肽链是由一对α链和一对β链构成,在O2结合过程中相互作用,a链与O2的结合可促进β链与O2的结合,一对a、β与O2的结合可促进另一时a、β与O2的结合。在4个Fe2+相继与O2的结合中,任何3个Fe2+与O2结合都会大大增强第个Fe2+与O2的亲和力;同样,任何3个Fe2+释放出O2就促进第4个Fe2+释放O2。这种相互作用,对结合和释放O2有很重要的意义。

   Hb中的Fe2+也能同CO结合,结合的位置是在与O结合的同一键上,因此这种结合具有竞争性。CO与Hb的亲和力为O2与Hb亲和力的210倍。当吸入CO后,Hb失去与O2结合的能力,造成机体缺O2,这就是煤气中毒的原因。抢救时,应把病人搬离与CO存在的环境,呼吸新鲜空气或纯O2,纯O2可逐渐把CO替换出来。

【参考文献】

1.梅岩艾、王建年,王世强.生理学原理[M].北京:高等教育出版社

 
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