Введение
Металлопротеин. Дыхательный пигмент – это металлопротеин, выполняющий разнообразные важные функции, основной из которых – транспорт кислорода. Другие функции включают хранение кислорода, транспорт углекислого газа и перенос веществ, отличных от дыхательных газов. Существует четыре основных класса дыхательных пигментов: гемоглобин, гемоцианин, эритрокруорин-хлорокруорин и гемеритрин. Глобин, содержащий ге́м, является наиболее распространенным дыхательным пигментом, встречающимся как минимум в 9 различных типах (или отделах) животных.
A respiratory pigment is a metalloprotein that serves a variety of important functions, its main being O2 transport. Other functions performed include O2 storage, CO2 transport, and transportation of substances other than respiratory gases. There are four major classifications of respiratory pigment: hemoglobin, hemocyanin, erythrocruorin–chlorocruorin, and hemerythrin. The heme containing globin is the most commonly occurring respiratory pigment, occurring in at least 9 different phyla of animals.
Гемоглобин позвоночных
Для дыхания позвоночные используют тетрамерный гемоглобин, переносимый в красных кровяных клетках. В одном только человеческом организме обнаружено несколько типов гемоглобина. Гемоглобин А является "нормальным" гемоглобином – наиболее распространенным вариантом после рождения. Гемоглобин А2 – это минорный компонент гемоглобина, содержащийся в красных кровяных клетках, и составляет менее 3% от общего количества гемоглобина в красных кровяных клетках. Гемоглобин F обычно встречается только на стадии развития плода. Хотя после рождения уровень гемоглобина F резко падает, у некоторых людей сохраняется возможность выработки определенного количества гемоглобина F на протяжении всей жизни.
Другие животные гемоглобины
Животные используют большое разнообразие глобинов для дыхания. По структуре их можно классифицировать следующим образом:
Внутриклеточные Hbs. Эти глобины находятся внутри клетки, подобно гемоглобину позвоночных (Hb). Многосубъединичные Hbs. Эти глобины образуют комплексы и функционируют вне клетки. Многодоменные, многосубъединичные Hbs. Эти глобины образуют комплексы, функционируют вне клетки и содержат несколько глобиновых доменов на каждую пептидную цепь. Эритрокруорин и хлорокруорин относятся к многосубъединичным Hbs, конкретно к 12-додекамерному типу.
Intracellular Hbs. These globins reside inside a cell, much like the vertebrate Hb. Multi subunit Hbs. These globins form complexes and work outside a cell. Multi domain, multisubunit Hbs. These globins form complexes, work outside a cell, and have multiple globin domains per peptide chain. Erythrocruorin and chlorocruorin belong to the multisubunit Hbs, specifically of the 12 dodecamer type.
Легемоглобин
Легемоглобин – это молекула, структура которой схожа с миоглобином, и которая в настоящее время используется в искусственном мясе, например, в Impossible Burger, для имитации цвета и вкуса настоящего мяса. Подобно гемоглобину по своей функции, легемоглобин содержит незначительное количество железа, но преимущественно встречается в корнях растений.
Гемоцианин
Гемоцианин — это дыхательный пигмент, использующий медь в качестве молекулы, связывающей кислород, в отличие от железа в гемоглобине. Гемоцианин встречается как у членистоногих, так и у моллюсков, однако считается, что эта молекула независимо эволюционировала в обоих типах. Существуют и другие молекулы у членистоногих и моллюсков, имеющие структуру, сходную с гемоцианином, но выполняющие совершенно иные функции. Например, существуют медьсодержащие тирозиназы, играющие важную роль в иммунной защите, заживлении ран и формировании кутикулы членистоногих. Молекулы, структурно близкие к гемоцианину, объединяются в суперсемейство гемоцианинов.