ferroprotoporphyrin是什么意思,ferroprotoporphyrin的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
n. 血红素;亚铁原卟啉
专业解析
Ferroprotoporphyrin,中文通常译为亚铁原卟啉,是生物体内一种极其重要的含铁卟啉化合物。其核心结构由以下两部分组成:
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原卟啉IX (Protoporphyrin IX):这是一个大型的、平面的、高度共轭的环状有机分子,由四个吡咯环通过亚甲基桥连接而成。其结构具有交替的单双键系统(离域π电子),使其呈现深色并具有特征性的吸收光谱。原卟啉IX的环外侧带有特定的取代基(甲基、乙烯基、丙酸基)。
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亚铁离子 (Fe²⁺):一个二价的铁离子(Fe²⁺)位于原卟啉IX环平面的中心。铁离子通过配位键与卟啉环上四个吡咯环的氮原子结合。这个中心铁离子是分子功能的关键所在。
核心功能与生物学意义:
Ferroprotoporphyrin 最广为人知的身份是血红素 (Heme) 的核心结构单元。血红素是多种血红素蛋白 (Hemoproteins) 的辅基 (Prosthetic group),赋予这些蛋白质关键的生理功能,尤其是在气体运输和储存方面:
- 血红蛋白 (Hemoglobin):存在于红细胞中,负责从肺部将氧气 (O₂) 运输到全身组织,并将组织产生的二氧化碳 (CO₂) 运回肺部。血红蛋白由四个亚基组成,每个亚基含有一个血红素(即 ferroprotoporphyrin)分子。氧气分子直接可逆地结合在中心 Fe²⁺ 离子上。
- 肌红蛋白 (Myoglobin):存在于肌肉细胞中,负责储存氧气并在肌肉需要时释放。它也含有一个血红素基团,其氧结合机制与血红蛋白类似。
- 其他酶类:如细胞色素(参与电子传递链和氧化磷酸化)、过氧化物酶、过氧化氢酶等,其活性也依赖于血红素辅基。
关键特性:
- 可逆氧结合:中心 Fe²⁺ 离子具有六个配位位置。其中四个与卟啉环的氮原子结合,第五个通常与蛋白质组氨酸残基的咪唑氮结合(在血红蛋白和肌红蛋白中),第六个位置则可以可逆地结合小分子配体,最重要的是氧气 (O₂)。这种结合是可逆的,且不改变铁的价态(仍为 Fe²⁺)。
- 氧化敏感性:尽管在正常氧合过程中铁保持二价状态,但 ferroprotoporphyrin 中的 Fe²⁺ 容易被强氧化剂氧化成 Fe³⁺,形成高铁原卟啉 (Ferriprotoporphyrin 或 Hemin),后者失去结合氧气的能力。某些病理状态(如溶血)或化学物质(如某些药物、亚硝酸盐)可导致高铁血红蛋白血症。
- 与一氧化碳的强亲和力:Ferroprotoporphyrin 对一氧化碳 (CO) 的亲和力远高于氧气。CO 也能结合在第六个配位位置,形成稳定的碳氧血红蛋白,阻碍氧气的运输,这是 CO 中毒的分子基础。
命名与化学定义:
从化学命名法角度,Ferroprotoporphyrin 特指中心铁为二价(亚铁,Ferrous)的原卟啉IX络合物。它是血红素(Heme)的化学本质。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将血红素定义为“铁(Ⅱ)的原卟啉IX配合物”。
Ferroprotoporphyrin(亚铁原卟啉)是生命体系中至关重要的分子,作为血红素的核心结构,它是血红蛋白、肌红蛋白以及众多呼吸酶的关键活性成分。其核心功能在于通过中心亚铁离子可逆地结合氧气,为高等生物的气体运输和细胞呼吸等关键生理过程提供了分子基础。
参考来源:
- Nobel Prize Outreach AB. The Nobel Prize in Chemistry 1937: Haworth, Karrer; Physiology or Medicine 1934: Whipple, Minot, Murphy. (概述血红蛋白研究历史背景) https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1937/summary/ & https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1934/summary/
- Merck Manuals (Professional Version). Carbon Monoxide Poisoning: Pathophysiology. (解释CO与血红蛋白的结合机制) https://www.merckmanuals.com/professional/injuries-poisoning/poisoning/carbon-monoxide-poisoning
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Gold Book: Heme. (提供血红素的权威化学定义) https://goldbook.iupac.org/terms/view/H02774
网络扩展资料
根据搜索结果和相关化学知识,"ferroprotoporphyrin"(铁原卟啉)的解释如下:
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基本构成
- 该词由三部分组成:ferro(铁)、proto(原)和porphyrin(卟啉)。核心结构是原卟啉(protoporphyrin)与铁离子(Fe²⁺)的络合物。
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化学特性
- 分子式为 $text{C}{40}text{H}{40}text{FeN}_8text{O}_4^+$,分子量约752.64(来自)。
- 属于金属卟啉化合物,铁离子位于卟啉环中心,通过四个氮原子配位结合。
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生物学意义
- 铁原卟啉是血红素(heme)的化学名称,是血红蛋白、肌红蛋白及细胞色素的核心结构,负责氧气运输、储存及电子传递功能。
- 原卟啉本身不含金属,与铁结合后形成具有生物活性的血红素。
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应用与关联
- 在医学中,原卟啉相关检测可用于诊断铅中毒或卟啉症。
- 其CAS号为25875-11-0,常用于生物化学研究。
如需进一步了解铁卟啉的配位机制或具体生物功能,可参考生物化学教材或专业文献。
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