Материалы с необычными свойствами

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог материалов

Гемоцианин - дыхательный пигмент из группы хемопротеидов.
Гемоцианин улитки.

Описание

Гемоцианин (от др.-греч. α?μα — кровь и др.-греч. κυανo?ς — лазурный, голубой) — дыхательный пигмент из группы металлопротеинов, способный легко присоединять и отдавать кислород, является медьсодержащим функциональным аналогом гемоглобина. Встречается в крови моллюсков, членистоногих и онихофор. В пределах типа моллюсков гемоцианин широко распространён среди головоногих и некоторых брюхоногих. В пределах типа членистоногих — среди мечехвостов, ракообразных, паукообразных и многоножек, а в 2003 году обнаружен и у представителя класса насекомых.

Восстановленная форма гемоцианина бесцветна. Окисленная форма окрашивается в голубой цвет, наблюдается флуоресценция.

Содержание меди в гемоцианине от 0.1 до 0.3% по весу (членистоногие - 0,178% меди, моллюски - 0,253%). Белки из разных природных источников встречаются в виде моно-, ди-, тетра - и октамеров. Мономер белка - октаэдр, состоящий из 6 субъединиц. Предлагаемая модель - субъединица гемоцианина весом до 75 килодальтон, которую иногда разделяют еще на две похожие, но не эквивалентные субъединицы (граница этого разделения проходит через металлсвязывающий центр).
Активный центр каждой субъединицы белка содержит два близко расположенных друг к другу катиона меди, которые обратимо связывают молекулу кислорода в комплекс. При этом сами катионы меди прочно связаны в структуре белка шестью остатками гистидина из двух разных цепей. Два других остатка гистидина, возможно, задействованы в образовании других металлсвязывающих центров мономера (всего в мономере содержится не менее шести связывающих кислород центров). Связывание молекулы кислорода одной субъединицей молекулы гемоцианина увеличивает сродство к кислороду соседних субъединиц. 

В отличие от гемоглобина, который включен в клетки крови, молекулы гемоцианина свободно "плавают" в крови. Благодаря этому гемоцианин имеет большую плотность по сравнению с гемоглобином, а, следовательно, может переносить большее количество кислорода.

Ещё одна особенность гемоцианина - его молекулы имеют огромные даже для белков размеры. Его молекулярная масса у различных животных неодинакова и изменяется от 25 100 до 36 700. Мономеры гемоцианина способны образовывать субъединицы с молекулярной массой до 825 тыс. Таким образом, проявляются кооперативные, то есть объединяющие свойства, обеспечивающие более эффективное связывание кислорода. Веществом с самой большой молекулярной массой является гемоцианин улитки. Его молекулярная масса составляет 918 000 000 дальтон, что больше молекулярной массы даже ДНК.

Из гемоцианина нетрудно полностью извлечь медь. Для этого достаточно обработать белок в отсутствии кислорода реактивом, который прочно связывается с ионами одновалентной меди. Таким же способом можно определить содержание меди в гемоцианине. Лишённый этого металла, он теряет способность переносить кислород. Но если потом ввести в раствор белка ионы меди, гемоцианин восстанавливает свою физиологическую активность. Так было доказано, что в отсутствие кислорода медь гемоцианина находится в степени окисления +1.

 

Отрасли создания материала

 

Отрасли использования материала

 

Примеры

Изучается возможность применения гемоцианина в медицине как компонента противоопухолевых вакцин. 

Физико-технический класс материала Показать

Необычные свойства


Стартовая страница  О системе  Технические требования  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2009 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина