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个蛋白质对配体 X 的亲和力更高?(b)将这两个蛋白质的 $K_{d}$ 转换为结合常数 $K_{p}$。[(a)蛋白质 B:(b)蛋白质 A 的 $K_{p}-10^{6}(mol/L)^{-1}$,蛋白质 B 的 $K_{p}-10^{-9}(mol/L)^{-1}$

  1. 下列变化对肌红蛋白和血红蛋白的 $O_2$ 亲和力有什么影响?(a) 血浆的 pH 从 7.4 降到 7.2;(b) 肺中 $CO_2$ 分压从 45 torr(窒息)降到 15 torr(正常);(c) BPG 水平从 4.5 mmol/L(海平面)增至 7.5 mmol/L(高空)。[对肌红蛋白:(a) 无;(b) 无;(c) 无。对血红蛋白:(a) 降低;(b) 增加;(c) 降低]

  2. 在 $37^{\circ}C$,pH 7.4,$CO_{2}$ 分压 40 torr 和 BPG 正常生理水平 (4.5 mmol/L 血) 条件下,人全血的氧结合测定给出下列数据:

$p(O_2)$ %饱和度(=100×Y)
10.6 10
19.5 30
27.4 50
37.5 70
50.4 85
77.3 96
92.3 98

(a) 根据这些数据,绘制氧结合曲线:估算在(1)100 torr $p(\mathrm{O}{2})$ (肺中) 和 (2) 30 torr $p(\mathrm{O}{2})$ (静脉血中) 下血的氧百分饱和度。

(b) 肺中$[100\ torr\ p(O_2)]$结合的氧有百分之多少输送给组织$[30\ torr\ p(O_2)]$?

(c) 如果在毛细血管中 pH 降到 7.0,利用图 6-17 数据重新估算 (b) 部分。

:(a)(1)98%,(2)58%;(b)约40%;(c)约50%

  1. 如果已知 $P_{50}$ 和 $n$,可利用方程(6-15) $\frac{Y}{1-Y} = \left[\frac{p(O_2)}{P_{50}}\right]^n$ 计算 Y (血红蛋白氧分数饱和度)。

设 $P_{50}=26\ torr, n=2.8$,计算棒(这里 $p(O_{2})=100\ torr$)中的 $Y_{0}$。这些条件下输氧效率 $(Y_{\text{排}}-Y_{\text{无输氧}}-\Delta Y)$ 是最少?除 n=1.0 外,重复上面计算。比较 n=2.8 和 n=1.0 时的 $\Delta Y$ 值,并说出协同性氧结合对血红蛋白输氧效率的影响。$n=2.8\text{ 时 }Y_{\text{排}}=0.98,\quad Y_{\text{无输氧}}=0.77,\quad \Delta Y-0.21; n=1.0\text{ 时 }Y_{\text{排}}=0.79,\quad Y_{\text{无输氧}}=0.61,\quad \Delta Y=0.18。$ 两个 $\Delta Y$ 之差 0.21-0.18=0.03,似乎差值不大,但在代谢活跃的组织中 $p(O_{2})<40\ torr$,因此潜在输氧效率不低,参照图 6-15。

  1. 如果不采取措施,贮存相当时间的血,2,3-BPG的含量会下降。如果这样的血用于输血可能产生什么后果?贮存过时的红血球经醇解途径代谢BPG。BPG浓度下降,Hb对O₂的亲和力增加,致使不能给组织供氧。接受这种BPG浓度低的输血,病人可能被窒息。

  2. Hb A 能抑制 Hb S 形成细长纤维和红细胞在脱氧后的镰刀状化。为什么 Hb A 具有这一效应?去氧 Hb S 含有一个互补部位,因而它能加到去氧 Hb S 纤维上。这样的纤维不能继续延长,因为末端的去氧 Hb S 分子缺少“粘性”区

  3. 一个单克隆抗体与 G-肌动蛋白结合但不与 F-肌动蛋白结合。这对于抗体识别抗原表位能告诉你什么?[该表位可能是当 G-肌动蛋白聚合成 F-肌动蛋白时被埋藏的那部分结构?

  4. 假设一个 Fab-半抗原复合体的解离常数在 25℃ 和 pH 7 时为 $5 \times 10^{-7}$ mol/L。

(a) 结合的标准自由能(25℃和pH 7时)是多少?

(b) 此 Fab 的亲和力(结合常数)是多少?

(c) 从该复合体中释放半抗原的速度常数为 $120 , \text{s}^{-1}$。结合的速度常数是多少?

此说明在结合半抗原时抗体中的结构变化是大还是小?

$ |\left(a\right)\Delta G^{\circ}=35.9\ kJ/mol;\left(b\right)\ K_{a}-2\times10^{0}\ mol^{-1}L;\left(c\right)\ 结合速度常数 k=2\times10^{8}\ mol^{-1}s^{-1}L$ ,此值接近于小分子与蛋白质相遇(结合)的扩散控制限制 $ \left(10^{8}\right. $ 至 $ \left.10^{9}\ mol^{-1}s^{-1}L\right) $

  1. 抗原与抗体的结合方式与血红蛋白的氧结合相似。假设抗原是一价,抗体是 $n$ 价,即抗体分子有 $n$ 个结合部位,且各结合部位的结合常数 $K_a$ 值是相同的,则可证明当游离抗原浓度为 $[L]$ 时,结合到抗体上的抗原浓度 $[L_p]$ 与抗体的总浓度 $[P_t]$ 之比值:

N^=[LP][PT]=nKa[L]1+Ka[L]\hat{N}=\frac{[L_{P}]}{[P_{T}]}=\frac{nK_{a}[L]}{1+K_{a}[L]}

$\hat{N}$ 实际上表示被一个抗体分子结合的抗原分子平均数。

(a) 证明上面的方程可重排为