Корневой эффект
Эффект Рута — это физиологическое явление, которое происходит в гемоглобине рыб , названное в честь его первооткрывателя Р. В. Рута. Это явление, при котором повышенная концентрация протонов или углекислого газа (более низкий pH ) снижает сродство гемоглобина и его способность переносить кислород . [1] [2] Эффект Рута следует отличать от эффекта Бора , при котором снижается только сродство к кислороду. Гемоглобины, демонстрирующие эффект Рута, демонстрируют потерю кооперативности при низком pH. Это приводит к тому, что кривая диссоциации Hb-O 2 смещается вниз, а не только вправо. При низком pH гемоглобины, демонстрирующие эффект Рута, не становятся полностью оксигенированными даже при напряжении кислорода до 20 кПа. [2] Этот эффект позволяет гемоглобину у рыб с плавательными пузырями выгружать кислород в плавательный пузырь против высокого градиента кислорода. [3] Эффект также отмечен в сосудистой сети , сети кровеносных сосудов , которая переносит кислород к сетчатке . [3] При отсутствии эффекта Рута ретия приведет к диффузии некоторого количества кислорода непосредственно из артериальной крови в венозную, что сделает такие системы менее эффективными для концентрации кислорода. [4] Также была выдвинута гипотеза, что потеря сродства используется для обеспечения большего количества кислорода в красных мышцах во время ацидотического стресса. [5]
Ссылки
- ^ Ito N.; Komiyama NH; Fermi G. (1995). «Структура дезоксигемоглобина антарктической рыбы Pagothenia bernachii с анализом структурной основы корневого эффекта путем сравнения лигандированных и нелигандированных структур гемоглобина». Журнал молекулярной биологии . 250 (5): 648–658. doi :10.1006/jmbi.1995.0405. PMID 7623382.
- ^ ab Pelster B (декабрь 2001 г.). «Генерация гипербарического напряжения кислорода у рыб». News Physiol. Sci . 16 (6): 287–91. doi :10.1152/physiologyonline.2001.16.6.287. PMID 11719607. Архивировано из оригинала 2016-03-03 . Получено 2011-03-06 .
- ^ ab Verde, C., A. Vergara, D. Giordano, L. Mazzarella и G. di Prisco. 2007. Корневой эффект — структурная и эволюционная перспектива. Antarctic Science 19:271-278.
- ^ Berenbrink M, Koldkjaer P, Kepp O, Cossins AR (март 2005 г.). «Эволюция секреции кислорода у рыб и возникновение сложной физиологической системы». Science . 307 (5716): 1752–7. doi :10.1126/science.1107793. PMID 15774753. S2CID 36391252.
- ^ Rummer JL, McKenzie DJ, Innocenti A, Supuran CT, Brauner CJ (июнь 2013 г.). «Гемоглобин с корневым эффектом, возможно, эволюционировал для улучшения общей доставки кислорода к тканям» (PDF) . Science . 340 (6138): 1327–9. doi :10.1126/science.1233692. hdl : 2158/1022682 . PMID 23766325. S2CID 43241955.
