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pH值对人离体血红蛋白结构及功能的影响

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2009.25（增刊）
生物物理学报 《分子生物物理学》专题墙报

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FBP21激活剪切的功能。我们用三维核磁共振波谱学的方法解析了FBP21双WW结构
域的溶液结构。并用不同的富含脯氨酸的小肽作了化学位移干扰实验，发现这两个WW
结构域不但能结合第三类WW结构域的配体（PPR motif）也能识别第二类配体序列
(PPLP)。两个WW结构域上的结合界面都包含了XP和XP2两个配体结合区域。更有
意义的是，两个WW结构域是通过一个高度柔性的linker区域连接起来的。蛋白质骨
架动力学研究以及残留偶极耦合实验显示了这个连接区域的柔性使得两个结构域之间
具有相互运动，他们之间的相对空间取向不是固定的。用选自相互作用蛋白SIPP1的不
同长度的小肽做等温量热滴定发现，FBP21的两个WW结构域一起结合配体能够获得
更强的亲和力。化学位移干扰实验进一步证实了两个WW结构域与配体的强亲和力正
是需要他们之间连接区域的柔性来实现。两个WW结构域连同其柔性的连接区域实现
了FBP21在前体mRNA剪切中的功能。结构方面的研究很好的解释了FBP21在前体
mRNA剪切以及与SIPP1相互作用中的表现。我们的研究拓展了对FBP21在生物学功
能中的认识，并且为理解其在前体mRNA剪切中的功能提供了结构基础。

关键词：FBP21，WW结构域，前体mRNA剪切，蛋白质溶液结构
致谢: 我们非常感谢 M. Bedford博士和姚雪彪教授慷慨的赠与抗体和克隆载体。我们感
谢杨印山博士在结构解析中提供的诸多帮助。我们感谢Nicole Sente提供的技术支持和
许超博士提出的许多富于创造性的想法。我们感谢国家科技部，中国自然科学基金委和
比利时弗兰芒科学研究基金提供的资金支持。

参考文献
1. Bedford, M. T., Reed, R., and Leder, P. (1998) Proc Natl Acad Sci U S A 95(18), 10602-10607
2. Sudol, M. (1996) Prog Biophys Mol Biol 65(1-2), 113-132
3. Llorian, M., Beullens, M., Andres, I., Ortiz, J. M., and Bollen, M. (2004) Biochem J 378(Pt 1), 229-238

P5-23
pH值对人离体血红蛋白结构及功能的影响
吴正洁，康立丽，黄宝添，吴越，罗曼，黄耀熊
暨南大学生物医学工程系，广州
510632 (tyxhuang@jnu.edu.cn)

目的：已知人血红蛋白的氧平衡曲线随PH值的变化而变化。同时，PH值会影响
血红蛋白分子的结构，如蛋白亚基的聚合或寡聚体的解聚。随着PH值的变化，蛋白的
解聚会直接导致其四级结构的改变。但目前仍不清楚pH值的变化会给血红蛋白的一级、
二级、三级、四级结构带来什么样的变化。为此，本实验通过三种不同技术（激光动态
光散射，紫外可见光谱，激光显微共焦拉曼散射技术）的测定分析，获得血红蛋白其蛋
白结构及功能的相关信息，以助于更好地了解血红蛋白的变构效应与其结构之间的关
系。

材料与方法：人血红蛋白的提取按有关报道的标准方法进行。pH值范围从5.4到
9.0。调节血红蛋白的浓度到0.1mM。实验采用动态光散射法以获得不同pH值下蛋白的
粒径。紫外－可见光谱仪检测范围在350-700nm，波长的精确度为0.3nm。实验使用
2009.25（增刊）
生物物理学报 《分子生物物理学》专题墙报

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Horiba JY公司生产的倒置显微激光共焦拉曼光谱系统（JY LabRam INV），激光器为激
发波长514.5 nm的Ar+离子激光器。照射到样品上的激光功率为6.68mw，激光焦点光
斑直径2µm，共焦孔径设置为200 µm，样品扫描曝光积分时间为10s。

结果：经测定发现，正常pH下，人血红蛋白四聚体的粒径为5.6nm左右。随着pH
值的升高或降低，蛋白粒径变为3.2nm左右，血红蛋白四聚体解聚成二聚体。说明在酸
性或碱性环境中，血红蛋白的四级结构被改变，一部分亚基与亚基之间发生断裂。紫外
可见光谱的结果显示，随着环境pH值的降低，血红素的吸收峰逐渐蓝移，从原先415nm
处蓝移至412nm处。同时，随着pH值偏离正常生理条件范围，氧合血红蛋白（576nm）
吸收峰的高度下降，与此同时，高铁血红蛋白的吸光值却逐渐增大，表明随着环境pH
值的改变，血红素周围疏水微环境发生变化，血红素中的二价铁与水相互作用被氧化成
高铁，从而形成了高铁血红蛋白。激光共焦显微拉曼光谱结果表明，表征血红素卟啉环
信息的1358 cm-1处谱峰强度在酸性或碱性条件下，明显增强，间接地说明珠蛋白链所
形成的血红素口袋结构发生了变化，更暴露于水中，使血红素的拉曼谱强度增强。另一
方面，酸性条件下（特别是pH5.4），血红蛋白的拉曼谱信号的背景强度很高，提示血
红蛋白结构发生变化。原因可能是在酸性条件下，血红蛋白的组氨酸残基发生质子化，
转移氢键，使得拉曼背景较高。拉曼谱的结果也表明，血红蛋白二级结构中，α-螺旋在
减少，而无规卷曲在增加，说明有序度在降低，而无序度在增加。

结论：在酸性或碱性环境中，血红蛋白会从四聚体结构解聚成二聚体结构。并且，
伴随四级结构的变化，高铁血红蛋白的生成，血红蛋白的功能（氧合能力）在逐渐减弱。
血红蛋白的二级结构也从有序性较高的α-螺旋转变成无序的无规卷曲。

关键词: 血红蛋白; pH；结构功能；变构效应

P5-24
发卡Trpzip2折叠的网络分析
江学为 肖奕
华中科技大学物理学院 生物分子物理与模拟组 湖北武汉
430074

(xwjiang@smail.hust.edu.cn)

网络方法是研究多肽链和蛋白质折叠等高维自由能曲面的一种有效方法。这种方法
不需要将高维自由能曲面投影到二维平面，从而有效的避免序参数选择而导致的能量曲
面的信息丢失。在本文中，基于Markov Cluster (MCL) 算法，我们对折叠网络方法进行
改进，以有效的提高用网络方法研究蛋白质折叠的局域态和路径的准确性。在本文中为
了使每个节点内的所有结构一样以及避免节点数目过多，我们采用更为严格的节点定
义。我们用改进的方法对发卡trpzip2的折叠轨道自由能曲面进行了分析。通过分析，
我们发现除了找到自由能投影方法能找到的域外，还比较准确的识别了天然域和一个新
的域。而对于折叠路径，我们可以比较准确的区分出快折叠和慢折叠路径，同时我们还
发现在自由能投影图上相邻最近的域，在折叠路径上不一定相连。所以，该方法能够更
加准确的找出域，同时可以更加准确快速的分析折叠路径。

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pH值与人体健康的关系

pH值与人体健康的关系

pH值与人体健康的关系pH与人体健康一.什么是pH二.pH与人体健康高的pH值，说明有较高的吸附H+能力。

低pH值时，说明有较低的吸附H+的能力。

血液的正常pH值是在7.35—7.45。

血液的pH 值始终要保持一个较稳定的状态，如果血液pH值下降0.2，机体的输氧量就会减少69.4%，造成整个机体组织缺氧。

三.酸性体质和碱性体质什么是酸性体质？人体健康血液的PH值大约在7.35—7.45之间，呈弱碱性。

如果大量摄入酸性食品时，在体内代谢后，其中的磷或硫可能在体内形成磷酸或硫酸，但人体内的各种系统都必须保持原来的恒定，因此身体会利用大量的碱性物质来中和酸性物质，使得人体内的碱性物质不足，这时人体环境的酸碱平衡就被打破，医学上称为酸性体质。

简单说，酸性体质就是人体内碱性物质不足。

一般初生婴儿也都属弱碱性体液，但随着体外环境污染及不正常生活及饮食习惯，使我们的体质逐渐转为酸性。

酸性体质者如不注意改善，继续发展就会形成疾病。

85％的痛风、高血压、癌症、高脂血症患者，都是酸性体质。

因此，医学专家提出：人体的酸性化是“百病之源”。

酸性体质的人，身体就象一部缺少润滑的机器，小问题不间断，到医院却检查不出什么毛病，但若不加以重视，任由其长期发展下去，很有可能酿成疾病。

碱性体质是健康体质酸性体质的害处(1)导致亚健康酸性体质者常常会感到身体疲乏、记忆力减退、腰酸腿痛、四肢无力、头昏耳鸣、失眠、睡眠不实、腹泻、便秘等亚健康症状。

(2)引起结石过度摄取酸性食物，超过人体自身的调节能力时，就会引发强酸或酸性盐堆积，引发肾结石、胆结石等。

(3)导致肥胖酸性物质的主要来源就是高蛋白的动物性食物和高糖分、高脂肪、高热量的西式快餐。

因此，酸性体质的人通常因此引发肥胖。

(4)诱发其它疾病酸性物质在体内堆积累，亚健康状态持续，人体的免疫力下降，到了一定的程度，会引起心脑血管疾病、消化系统疾病等。

酸性体质的症状1、喜欢喝酒、吸烟、吃甜食、吃肉或者油腻食物。

生物体内PH值调控机制及其生理功能

生物体内PH值调控机制及其生理功能

生物体内PH值调控机制及其生理功能在生物体内，pH值的调控对维持正常生理功能至关重要。

pH值是指溶液中氢离子（H+）的浓度。

生物体内的pH值通常维持在7.35-7.45的范围内，保持这一稳定的pH值是通过多种调控机制来实现的。

首先，生物体内的酸碱平衡主要由呼吸系统和肾脏系统共同调节。

呼吸系统通过调节二氧化碳（CO2）的排出来维持酸碱平衡。

当体内产生过多的二氧化碳时，呼吸系统会增加呼吸速率和深度，以增加二氧化碳的排出量，同时降低体内的酸度。

相反，当体内二氧化碳过少时，呼吸系统会减慢呼吸速率，使二氧化碳在体内积累，从而提高酸度。

肾脏系统也扮演着重要的角色。

肾脏通过调节尿液的排泄，能够排除体内过多的酸性物质或碱性物质，以维持酸碱平衡。

当体内酸度过高时，肾脏会排泄更多的酸性物质，如氢离子，以降低酸度。

相反，当体内酸度过低时，肾脏则会减少酸性物质和碱性物质的排泄，从而提高酸度。

另外，生物体内还有一些具有缓冲作用的物质，能够在pH值发生变化时进行反应，并起到稳定pH值的作用。

最常见的缓冲液系统是碳酸氢盐和磷酸盐系统。

碳酸氢盐可以将多余的H+离子与自身中的碳酸根结合，形成二氧碳和水，从而减少体内酸度。

磷酸盐系统也有类似的作用。

此外，蛋白质和骨骼中的钙、镁等也能起到缓冲作用。

pH值的调控对生理功能有着重要的影响。

首先，酸碱平衡的维持对细胞内外物质的传递和代谢过程至关重要。

酸碱平衡不稳定会影响酶的活性，导致代谢过程的紊乱。

例如，大部分酶的最适活性pH值都在7-8左右，当酸碱度过高或过低时，酶的活性会受到抑制，影响相关生化反应的进行。

此外，酸碱平衡对细胞膜的稳定和传递功能也至关重要。

细胞膜的通透性和电位稳定性都依赖于细胞外和细胞内液体的pH值。

当酸度过高时，细胞膜的结构和功能会受到损害，导致离子的泄漏和细胞内外物质的不均衡。

另外，生物体内许多重要的生理过程也对pH值的变化敏感，例如血液的氧合和二氧化碳排出、酶的活性调控、神经传递等等。

血液ph值极限

血液ph值极限

血液ph值极限
人体血液pH值的正常范围一般为7.35到7.45。

pH值是衡量血液酸碱平衡的指标，表示血液中酸性或碱性的程度。

虽然正常的血液pH值范围为7.35到7.45，但人体的酸碱平衡受到严密的调控，并有多种生理机制来维持血液pH在正常范围内。

如果血液pH偏离正常范围，可能会导致酸碱平衡紊乱，影响人体正常功能。

血液pH值超出正常范围的情况包括：
1.酸血症：血液pH低于7.35，可能由于酸性物质的积累、
呼吸系统或代谢系统的功能障碍等原因引起。

2.碱血症：血液pH高于7.45，可能由于碱性物质的积累、
呼吸系统或代谢系统的功能障碍等原因引起。

超出血液pH正常范围的情况可能会引发一系列健康问题，尤其是当pH偏离较大时。

严重的酸碱平衡紊乱可能导致机体多个系统的功能紊乱，包括心血管、呼吸和肾脏等。

需要注意的是，人体对于血液pH值的变化具有一定的耐受性，也会通过调节机制尝试恢复酸碱平衡。

然而，如果长时间保持偏离正常范围的血液pH，可能会导致严重并潜在的健康问题。

因此，保持酸碱平衡对于人体的正常功能和健康至关重要。

人血酸碱度如何

人血酸碱度如何

人血酸碱度如何
正常人血液的酸碱度即pH值会动态地保持在一定的水平，它的相对稳定是人体各器官进行正常生理活动的重要保障。

人体内各个器官在每天在代谢过程中，均会产生一定量的酸性或碱性物质并不断地进入血液，都可能影响到血液的酸碱度，尽管如此，血液酸碱度仍恒定在偏碱性的值。

人体的正常血液PH值应为7.35~7.45，在这个范畴内阳阴离子处于平衡状况。

假如PH值偏弱酸，会引起内分泌失调，导致和加重色素沉淀。

影响血液PH值的因素很多，饮食是最直接、最持久的因素。

固然血液有较强的平衡能力，但长期饮食结构分歧理，会引起血液PH值的波动。

假如长期食用过多酸性食品，会转变体内正常的弱碱性环境，体液变酸，血液循环能力变差，皮肤新陈代谢降低。

酸碱度对机体的作用，主要表现在对神经肌肉组织兴奋性的影响。

在一定pH范围内，碱性增加，兴奋性提高，酸性增加，兴奋性降低。

正常人血液酸碱度变化很小，主要依赖于血液中抗酸和抗碱物质形成的缓冲系统的作用和正常肺呼吸功能及肾排泄功能。

不同种类的食品在经过人体消化吸收后会对血液的酸碱度产生一定的影响，也会直接关系到人的身体健康。

所以在日常的生活中大家要注意在饮食上控制，保证体液的酸碱平衡，严格控制酸性食品的摄入量，因为血液为了将酸性物质中和掉，会消耗体内大量的钙、镁等碱性元素，从而导致了人的面部容易出现色斑。