Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Владимиров Ю.А. -> "Биофизика " -> 27

Биофизика - Владимиров Ю.А.

Владимиров Ю.А., Рощупкин Д.И., Потапенко А.Я., Деев А.И. Биофизика — Медицина, 1983. — 273 c.
Скачать (прямая ссылка): biofizika1983.djv
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 95 >> Следующая

связывать 02. Из приведенных значений Р60, в частности, следует, что НЬА
будет отдавать 02 гемоглобинам плода и миоглобину мышц.
Уравнение кривой связывания, т. е. зависимость г = = /(с) можно получить
из уравнения (3.3): Kc(N -г) = - г. Откуда
KcN
'-Т<3'5)
Это уравнение описывает кривую, аналогичную изотерме адсорбции Ленгмюра.
С увеличением концентрации лиганда (с -> сю) доля занятых центров г
стремится к N, так как при /(с" 1, К.с -f 1 я" Кс и г = N. Из рис. 26
видно, что только связывание 02 с Mb описывается гиперболой. Связывание
НЬ с 02 описывается сигмоидной кривой, что, как будет объяснено далее,
обусловлено взаимодействием субъединиц при связивании кислорода.
Далеко не всегда удается получить экспериментальные кривые, на которых
при связывании достигалось бы насыщение. Да в этом и нет необходимости.
Уравнение (3.5) легко преобразуется так, чтобы можно было определить
параметры сродства по связыванию малых концентраций лиганда.
Наиболее часто используют два вида преобразований: двойные обратные
координаты и координаты Скэтчарда (рис. 27). В двойных обратных
координатах уравнение связывания преобразуют к виду Mr - f(l/c):
I I + Kc 1 1
+ -. (3.6)
r KcN KcN N
Параметры сродства определяют в этом случае по отрезкам, отсекаемым на
осях координат: отсечка на оси абсцисс (Mr = 0) равна -К, а отсечка на
оси ординат (1/с = 0) равна 1/N. По Скэтчарду уравнение связывания имеет
вид:
r/c=KN-Kr. (3.7)
При этом отсечка на оси абсцисс равна N, а на оси ординат KN.
80
Следует отметить, что скорости протекания некоторых процессов
(ферментативные реакции, транспорт веществ переносчиками через мембраны),
как будет видно из последующих глав, описываются уравнениями, сходными с
уравнениями связывания. Это обусловлено тем, что скорость протекания
ферментативных реакций определяется степенью насыщения фермента
субстратом. Аналогично скорость транспорта веществ через мембрану
определяется степенью насыщения переносчика транспортируемым веществом
(см. главы 6 и 7).
3.6. КООПЕРАТИВНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ ЛИГАНДОВ
Кривая насыщения НЬ кислородом в отличие от мио-глобина представляет
собой явно выраженную сигмоидную кривую (см. рис. 26). В 1909 г. Хилл
предложил модель связывания 02 с НЬ, объясняющую сигмоидный характер этой
кривой. Согласно модели Хилла, центры связывания 02 на молекуле НЬ не
являются независимыми. Присоединение первой молекулы 02 к одному из
центров увеличивает сродство к 02 других центров, а связывание двух
молекул 02 еще более облегчает связывание третьей молекулы 02 и т. д.
Такое связывание, при котором константы связывания идентичных центров
изменяются по мере заполнения центров, называется кооперативным
связыванием.
Хилл рассмотрел модель с максимальной кооператив-ностью, т. е. когда
связывание первого лиганда увеличивает сродство остальных центров
настолько, что они заполняются практически мгновенно. Это предположение
эквивалентно тому, что в любой равновесной смеси лиганда (L) и
макромолекул, имеющих п идентичных центров связывания, присутствуют в
значительных концентрациях либо только макромолекулы с незанятыми
центрами связывания (М), либо комплексы лиганда с макромолекулой (MLn),
где все центры заполнены. Для реакции практически одновременного
присоединения п лигандов М -f •+ nL MLV константа связывания (К)
определяется выражением:
7С=-Щ-, (3.8,
сп|М] '
где \ML" 1, с, [М\ -соответствующие концентрации комплексов, свободного
лиганда и свободных центров связывания.
81
3.0 -
2.0 -1.0 -
0 -
-1,0 -
-2.0 -
1 -Y =[М] (|MJ +|MLn])
то, логарифмируя отношение этих величин и учитывая вытекающее из (3.8)
уравнение |Ai7.u|= Кс"[М\, получим: lg[K/(l-Y)J = lgtf+ nlgc. (3.9)
Уравнение (3.9) известно как уравнение Хилла, а прямая, являющаяся
графическим представлением зависимости lg[W(l -К)] от Igc, называется
графиком Хилла; ее наклон равен п. Хотя уравнение (3.9) было выведено для
случая полной кооперативности связывания лиганда всеми п центрами, тем не
менее графиками Хилла часто пользуются для анализа процессов,
кооперативность которых не является полной. В этих случаях
кооперативность характеризуют коэффициентом Хилла (Л), который численно
равен максимальному тангенсу угла наклона графиков Хилла. Так, связывание
02 с НЬА, имеющим 4 гема, характеризуется h = 2,9 (рис. 28), а с
эритрокруорином (аналогом гемоглобина) кольчатого червя пескожила,
имеющим 96 гемов, расположенных по 8 в 12 субъединицах, характеризуется h
= 6. Уравнение Хилла удовлетворительно описывает кооперативное связывание
экспериментально получаемых кривых в интервале от 10 до 90% насыщения
(прямолинейный участок кривых). По коэффициенту Хилла определяют характер
и степень кооператив-
1.9 РО 2
Рис. 28. График Хилла для насыщения гемоглобина лошади кислородом (А =
tgo = 2,9).
Pot~ парциальное давление кислорода (относительные единицы),
пропорциональное его концентрации.
Следует иметь в виду, что константа связывания в этой условной реакции
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 95 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed