生化小课 | 血红蛋白运输血液中的氧气

血红蛋白运输血液中的氧气

动物全血中几乎所有的氧气都是由红细胞中的血红蛋白结合和运输的。正常人的红细胞很小（直径 6 到 9 μm），呈双凹盘状。它们由称为造血干细胞的前体干细胞形成。在成熟过程中，干细胞产生的子细胞会形成大量血红蛋白，然后失去细胞器--细胞核、线粒体和内质网。因此，红细胞是不完整的残余细胞，无法繁殖，在人体中只能存活约120天。它们的主要功能是携带血红蛋白，血红蛋白以非常高的浓度（约34%重量）溶解在细胞质中。

在从肺部通过心脏到达外周组织的动脉血中，血红蛋白的氧饱和度约为96%。在返回心脏的静脉血中，血红蛋白的饱和度仅为64%。因此，每100mL的血液流经组织时，会释放其携带的约三分之一的氧气，即在大气压和体温下释放6.5 mL的氧气。

肌红蛋白与氧的结合曲线呈双曲线状（图 5-4b），对溶解氧浓度的微小变化相对不敏感，因此可以很好地发挥储氧蛋白的功能。血红蛋白具有多个亚基和氧气结合位点，更适合氧气运输。正如我们将要看到的，多聚蛋白亚基之间的相互作用可以对配体浓度的微小变化做出高度敏感的反应。血红蛋白亚基之间的相互作用会导致构象变化，从而改变蛋白质对氧的亲和力。氧结合力的改变使氧转运蛋白能够对组织氧需求的变化做出反应。

Principles of Biochemistry

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