Cтраница 2
С тех пор как в растительных и животных тканях были найдены пигменты, их присутствие не переставало привлекать внимание исследователей даже в тех случаях, когда окраска могла быть безразлична с точки зрения биохимической функции. Яркая красная окраска является отличительным признаком крови, и именно поэтому она производит гораздо большее впечатление, чем бесцветная лимфа, хотя способность гемоглобина поглощать видимый свет не имеет прямой связи с его биологической деятельностью переносчика кислорода. В фотосинтезируюйщх клетках наличие окрашенного вещества приобретает особое значение. [16]
Независимо от того, выделяется ли атом кислорода, связанный с углеродом, и один гидроксильный кислород или оба атома кислорода, связанные с гидроксилами, в результате образуется формальдегид и выделяется кислород. Способность гемоглобина связывать окись углерода приписывается присутствию в нем железа - хлорофилл же не содержит, как это доказал Готье3, ни следа железа. Что же касается разложения воды то оно остается необъясненным. [17]
То обстоятельство, что электрофоретическая подвижность мутантов отлична от подвижности нормального белка, неудивительно, ибо кислотное звено Глу заменено на незаряженное Вал или щелочное Лиз. Интересна физическая природа самого заболевания. Дело вовсе не в потере способности гемоглобина обратимо связывать кислород. Специальные измерения показали, что константа связывания молекулярного кислорода гемоглобином одинакова у всех трех форм гемоглобина, но существенно изменяется растворимость белка, с понижением которой белок начинает кристаллизоваться внутри эритроцитов, чем и вызывает искаженную форму последних. Выпадение гемоглобина из раствора лишает его способности выполнять свою функцию, откуда и возникает анемия. Мутантные формы гемоглобина явились прекрасным доказательством того, что и в высшем организме имеются генетические области - цистроны, управляющие синтезом одного определенного полипептида. Провозглашенный Бидлом и Тэтумом для микроорганизмов принцип один ген - один фермент нашел здесь прекрасное подтверждение. [18]
Ассоциация полипептидных цепей в более крупные агрегаты носит название четвертичной структуры. Силы, участвующие в образовании этой структуры, имеют, очевидно, ту же природу, что. Подобная ассоциация белковых субъединиц, распространена, по-видимому, очень широко. В ряде случаев она имеет определенное значение для ферментативной активности ( например, обеспечивает способность гемоглобина связывать кислород), но точные механизмы этих эффектов до сих пор не ясны. В общих словах, причина образования подобных ассоциатов состоит в том, что в результате экранирования поверхностных гидрофобных участков молекулы стабильность мицеллы увеличивается. Так, две молекулы белка, не имеющие достаточного количества гидрофильных остатков для образования гидрофильного поверхностого слоя вокруг гидрофобного ядра, в водном растворе, где они образуют димер с закрытыми гидрофобными областями, становятся более стабильными. [19]
Так же как и при воздействии многих других стрессов, вызванных неблагоприятными условиями, первой линией обороны здесь могут быть поведенческие и физиологические пути адаптации. Когда человек взбирается на большую высоту, неприятные ощущения, обусловленные нехваткой кислорода, - головная боль, головокружение, иногда и тошнота - побуждают его снизить мышечную активность и уменьшить таким образом потребности в кислороде. На физиологическом уровне может отмечаться учащение ритма сердца и дыхания, приводящее к увеличению количества кислорода, доставляемого тканям данным количеством гемоглобина. Однако необходимость в этих поведенческих и физиологических реакциях в значительной части отпадает, когда наступают адаптивные сдвиги на молекулярном уровне. Первое изменение, повышающее способность крови переносить кислород, состоит в увеличении числа циркулирующих эритроцитов в результате сокращения селезенки, которая может содержать значительный резерв этих клеток. Кроме того, возрастает способность гемоглобина отдавать кислород тканям, что достигается путем увеличения концентраций 2 3 - ДФГ в эритроцитах; это происходит в первые два дня высотной адаптации. При длительном пребывании на больших высотах может также увеличиться образование самих эритроцитов, что помогает поддерживать высокий уровень гемоглобина в циркулирующей крови. Таким образом, приспособительные изменения, происходящие в системе транспорта О2 при адаптации к большим высотам, аналогичны многим изменениям ферментного аппарата, которые были рассмотрены ранее, например связанным с адаптацией к температуре и солености. Во всех этих случаях адаптивная реакция включает, во-первых, изменение общей функциональной способности той или иной системы и, во-вторых ( что не менее важно), тонкую регуляцию ее функции, которая по-прежнему остается под жестким физиологическим контролем. [20]
Акушерки и другой медицинский персонал, занимающийся уходом за новорожденными, хорошо знакомы с задержкой развития и утверждают, что по виду пуповины и плаценты можно сказать, была ли мать заядлой курильщицей. Об этом свидетельствуют кровеносные сосуды пуповины, которые заметно уже нормальных, и меньшие, чем обычно размеры плаценты. Известно, что никотин вызывает сужение сосудов, а это приводит к сокращению кровотока через плаценту. Непрерывное воздействие никотина постоянно нарушает развитие кровеносных сосудов в плаценте и пуповине. Если поступление крови в плод ограничено, то его снабжение кислородом и питательными веществами оказывается недостаточным, что может вызвать задержку внутреннего развития. Возможно, что монооксид углерода также оказывает некоторое влияние, поскольку он снижает способность гемоглобина связывать кислород. Однако данных, свидетельствующих о том, что это наносит вред плоду, пока нет. [21]