血红蛋白的工作原理
血红蛋白的工作原理
血红蛋白与氧结合的过程是一个非常神奇的过程。首先一个氧分子与血红蛋白四个亚基中的一个结合,与氧结合之后的珠蛋白结构发生变化,造成整个血红蛋白结构的变化,这种变化使得第二个氧分子相比于第一个氧分子更容易寻找血红蛋白的另一个亚基结合,而它的结合会进一步促进第三个氧分子的结合,以此类推直到构成血红蛋白的四个亚基分别与四个氧分子结合。而在组织内释放氧的过程也是这样,一个氧分子的离去会刺激另一个的离去,直到完全释放所有的氧分子,这种有趣的现象称为协同效应。
血红素分子结构由于协同效应,血红蛋白与氧气的结合曲线呈S形,在特定范围内随着环境中氧含量的变化,血红蛋白与氧分子的结合率有一个剧烈变化的过程,生物体内组织中的氧浓度和肺组织中的氧浓度恰好位于这一突变的两侧,因而在肺组织,血红蛋白可以充分地与氧结合,在体内其他部分则可以充分地释放所携带的氧分子。可是当环境中的氧气含量很高或者很低的时候,血红蛋白的氧结合曲线非常平缓,氧气浓度巨大的波动也很难使血红蛋白与氧气的结合率发生显着变化,因此健康人即使呼吸纯氧,血液运载氧的能力也不会有显着的提高,从这个角度讲,对健康人而言吸氧的所产生心理暗示要远远大于其生理作用。
除了运载氧,血红蛋白还可以与二氧化碳、一氧化碳、氰离子结合,结合的方式也与氧完全一样,所不同的只是结合的牢固程度,一氧化碳、氰离子一旦和血红蛋白结合就很难离开,这就是煤气中毒的原理,遇到这种情况可以使用其他与这些物质结合能力更强的物质来解毒,比如一氧化碳中毒可以用静脉注射亚甲基蓝的方法来救治。
缀合蛋白质
血红素和珠蛋白构成的缀合蛋白质,是脊椎动物血液的有色成分。其主要功能是运输氧,也有维持血液酸碱平衡的作用。血红素是含2价铁的卟啉化合物。铁有6个配位键,其中4个与血红素的环状结构相连,并与之处在同一平面中。另2个配位键中的一个与蛋白质部分相连,还有1个则连接氧。珠蛋白含有4个亚基(α2β2),每个亚基连接1个血红素辅基。人和许多动物血红蛋白α链(含141个氨基酸残基)和β链(含146个氨基酸残基)的氨基酸序列已确定,也已用X射线衍射结构分析测定其四级结构。血红蛋白基因的点突变导致异常血红蛋白的产生。已发现数百种异常血红蛋白,其中只有一小部分引起疾病发生,最常见也最了解的疾病是镰刀形红细胞贫血病。
在血红蛋白中,血红素辅基的Fe2+能可逆载氧,载氧时Fe2+的状态为低自旋,半径较小,能嵌入卟啉环的平面内,呈六配位。而脱氧后,Fe2+呈高自旋态,半径较大,不能嵌入卟啉环的平面中,高出平面70-80pm,Fe-N距离220pm,为五配位。
生理意义
血红蛋白的四级结构对其运氧功能有重要意义。它能从肺携带氧经由动脉血运送给组织,又能携带组织代谢所产生的二氧化碳经静脉血送到肺再排出体外。现知它的这种功能与其亚基结构的两种状态有关,在缺氧的地方(如静脉血中)亚基处于钳制状态,使氧不能与血红素结合,所以在需氧组织里可以快速地脱下氧;在含氧丰富的肺里,亚基结构呈松弛状态,使氧极易与血红素结合,从而迅速地将氧运载走。亚基结构的转换使呼吸功能高效进行。
氰化高铁法:手指血20微升
自动血细胞分析仪:静脉血1~2毫升,EDTAK2抗凝
生理情况下,人体每天均约有1/120红细胞衰亡,同时,又有1/120的红细胞产生,使红细胞的生成与衰亡保持动态平衡。多种原因可使这种平衡遭到破坏,导致红细胞和血红蛋白数量减少或增多。
空调的工作原理
空调分为单冷空调和冷暖两用空调,工作原理是一样的,空调以前大多一般使用的制冷剂是氟利昂。 氟利昂的特性是:由气态变为液态时,释放大量的热量。而由液态转变为气态时,会吸收大量的热量。(即先吸热气化再液化放热)空调就是据此原理而设计的。
压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂,然后送到冷凝器(室外机)散热后成为常温高压的液态制冷剂,所以室外机吹出来的是热风。
然后到毛细管,进入蒸发器(室内机),由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大,压力减小,液态的制冷剂就会汽化,变成气态低温的制冷剂,从而吸收大量的热量,蒸发器就会变冷,室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过,所以室内机吹出来的就是冷风;空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴,顺着水管流出去,这就是空调会出水的原因。
制热的时候有一个叫四通阀的部件,使制冷剂在冷凝器与蒸发器的流动方向与制冷时相反,所以制热的时候室外吹的是冷风,室内机吹的是热风。
其实就是用的初中物理里学到的液化(由气体变为液态)时要排出热量和汽化(由液体变为气体)时要吸收热量的原理。
环保型空调工作原理:
用循环水泵不间断地把水箱内的水抽出,并通过布水系统均匀地喷淋在蒸发过滤层上,室外热空气进入蒸发降温介质,在蒸发降温介质CELdek(特殊材质的蜂窝状过滤层,让降温效果更理想,瑞典的高科技专利产品)内与水充分进行热量交换,因水蒸发吸热而降温的清凉、洁净的空气由低噪音风机加压送入室内,使室内的热空气排到室外,从而达到室内降温的目的。
ect的工作原理
ECT结构和工作过程:它有专门探测核射线(γ射线)的探头、固定探头并能向各方位转动的支架、装有系统程序的中心控制台(能高速运行和进行大量数据处理和存贮的高性能电子计算机,16~64位)。在采集程序控制下,探头收集到从靶器官发射出来的γ射线,经晶体光放大(变成可见光)导向光电倍增管(P.M.T)的阴极(矩阵排列于晶体表面的光导面上,常有50~107支),转变成电脉冲信号,按位置译码器指定位置输送到计算机,计算机将信号经模/数(A/D)转换成数字存贮起来。在处理程序控制下,计算机将进行数/模(D/A)转换,按信号来源卒标方位上的象素(pixel)点在屏幕上投射成图像。这种图像是一种单一平面图像(二维),信息重叠、模糊度大,只适用于小脏器显像或动态显像,对深层结构观察较困难。若探头以靶器官为中心旋转,多平面采集时,则可获得三维图像即所谓ECT图像。这种图像按一定厚度切层,可观察不同方位、不同深度平面的显像剂分布图像。根据成像的结果不同,又可分为:断层成像和立体三维成像。
酸奶机工作原理
自制酸奶采用的是恒温发酵法,所以酸奶机最基本的功能就是加热和恒温,只要可以加热并可以恒温在适合的温度,这台酸奶机就可以做出酸奶;除了温度,自制酸奶的另一个主要因素就是时间,而酸奶发酵的时间并不是一成不变的,牛奶的质量、酸奶发酵粉的质量、环境温度、牛奶的初始温度还有酸奶机的恒定温度都会影响发酵时间的长短,所以即使带有定时控制功能,也是形同虚设,需要经过实践来调整,每一个因素的改变都会带来时间的变化;而且酸奶发酵好以后,即使酸奶机自动断电,也不能置之不理,必须要迅速放入冰箱冷藏,以免有害菌的侵入,这样的酸奶才是安全的。
血红蛋白低的原因
血红蛋白低的原因有很多,营养不良是其中一个最常见因素。很多营养素缺乏会直接影响血红蛋白数量,如维生素不足(特别是B12)。这种问题最常见于孕妇和饮食不当的女性(缺乏叶酸,维生素和矿物质)。
缺铁性贫血症是因为饮食中缺乏铁造成的。铁摄入量不足直接影响血红蛋白生产,因此会导致血红蛋白分子生产过程中出现重大故障。这无疑会造成血红蛋白质水平偏低。如血痔,分娩时大量出血,功能失调性子宫出血,月经过多等。 ?荷尔蒙失调也会导致红血蛋白水平降低。有时甲状腺机能降低会引起身体新陈代谢率下降,患者会感觉疲劳和昏昏欲睡,这也是一个重要因素。患脾脏或恶性贫血患者有可能因为过多红血细胞遭到破坏,导致血红蛋白水平下降。
长期感染导致的肾功能衰竭,癌症,克罗恩病等慢性疾病也会引起血红蛋白数量下降。其他类似原因还有肠道感染和自身免疫性疾病(如系统性红斑狼疮)等。
此外,还有一些药物有可能对红血细胞产生副作用,如化疗药物,或放射治疗等。
血红蛋白正常值是多少 血红蛋白降低的原因
正常情况下3个月的婴儿至15岁以前的儿童,因生长发育迅速而致造血原料相对不足,红细胞和血红蛋白可较正常人低10%~20%;怀孕期间孕妇血容量增加导致血液稀释,老年人造血功能逐渐减低,均可导致血红蛋白含量减少。而病理情况下如病理性红细胞生成减少,因红细胞膜、酶遗传性的缺陷或外来因素造成红细胞破坏过多导致的贫血,以及失血等因素也可造成人体血红蛋白降低。
如何提高血红蛋白
1、摄入含铁量丰富的食物
贫血是身体内的铁元素缺乏引起血红蛋白偏低,那么多吃一些铁含量丰富的食物。铁含量比较高的食物可以分类两大类,其中动物肝脏、红色肉类(牛、羊肉)和蛋黄等属于含铁量较高的动物性食物,而黑木耳、香菇、油菜、大枣、核桃仁等是铁含量较高的植物性食物的代表。
不过,有专家做过分析,100g猪肝中所含的铁为25mg,而100g大枣里面所含的铁仅为2.1mg,因此,相比较而言,动物性食物的补铁效果比高。
2、水果和蔬菜促进身体对铁的吸收
除了从餐饭中补充铁外,还可以多吃些水果。因为水果中富含维生素C、柠檬酸及苹果酸,这类有机酸可与铁形成络合物,从而增加铁在肠道内的溶解度,有利于铁的吸收。
进餐中一定要荤素搭配,吃肉类的同时要多吃蔬菜来补充维生素C促进铁吸收,另外,用铁锅炒菜也能起到一定的补铁作用。
3、补充含蛋白质的食物
铁质和蛋白质可以合成血红蛋白,而血红蛋白是血液的重要组成部分,因此可以多吃一些高蛋白的食物,一类是奶、畜肉、禽肉、蛋类、鱼、虾等动物蛋白;另一类是大豆,黄豆、大青豆和黑豆等,补充蛋白质进一步促进体内血红蛋白的合成。
血红蛋白病的预防
血红蛋白病是由于血红蛋白分子结构异常或珠蛋白肽链量的不正常所引起的一组遗传性疾病。临床主要表现为溶血性贫血、高铁血红蛋白血症或血红蛋白亲和力增高或减低所引起的组织缺氧或代偿性红细胞增多症。由于本病可通过遗传影响后代,严重地影响人口素质的提高。因此,减少血红蛋白病患儿的出生,是提高人口素质的-个重要方面。本文主要针对血红蛋白病及包含疾病的预防护理进行阐述。
如何预防血红蛋白病,提高优生优育率:
(1)在本病发病率较高的地区开展宣传教育工作,开展遗传咨询活动,使群众认识到本病的危害性。
(2)进行血红蛋白病的检测,特别是婚前检查。凡患有血红蛋白病者应避免通婚;若男女双方均患有血红蛋白病,应禁止结婚。
(3)若男女双方均患有血红蛋白病且已结婚的,应避免怀孕和生育;若已怀孕,可以作产前检查。
(4)避免服用氧化性药物。
(5)伤口如与面神经腔窦相通,应在清创及缝合时,尽早关闭这些伤口,以减少感染的机会。
异常血红蛋白病的护理:
(1)保持乐观愉快的情绪。长期出现精神紧张、焦虑、烦燥、悲观等情绪,会使大脑皮质兴奋和抑制过程的平衡失调,所以需要保持愉快的心情。
(2)生活节制注意休息、劳逸结合,生活有序,保持乐观、积极、向上的生活态度。做到茶饭有规律,生存起居有常、不过度劳累、心境开朗,养成良好的生活习惯。
(3)合理膳食可多摄入一些高纤维素以及新鲜的蔬菜和水果,营养均衡,包括蛋白质、糖、脂肪、维生素、微量元素和膳食纤维等必需的营养素,荤素搭配,食物品种多元化,充分发挥食物间营养物质的互补作用。
血红蛋白病的注意事项:
(1)对于大多数血红蛋白病患者,应该尽量减少其心理负担,鼓励患者正确对待人生。
(2)对有严重临床表现的患者,应该劝告避免生育,如病人坚持要求生育,应推荐到专门实验室进一步检查,鉴定变异类型,进行产前诊断,以确保真正做到优生。
温馨提示:血红蛋白E病和血红蛋白E特征患者不需治疗。稳定血红蛋白病:治疗应注意避免氧化性药物,重症可作脾摘除,但部分病例疗效不明显。
水枪的工作原理
玩具水枪的工作原理(2) 传统玩具水枪的设计原理
20世纪80年代以前,水枪的性能相当有限。手持式水枪只能将水射出很短的距离。这些水枪射出的水流又细又弱,而且每次水射完之后都要跑到水龙头那里重新灌水。当然这些枪已经是很了不起的玩具,并且完美体现了管道供水系统的基本原理。 传统水枪只有几个基本零件:
1、包括使水枪内的微型水泵工作的扳机杆。
2、水泵连接着一根与贮水箱相通的塑料水管,以便从其底部抽水(大多数情况下,整把水枪就是一个贮水箱)。
3、水泵将水挤压入一根细管,然后从水枪口的小洞中喷出。
4、这个洞,或者说喷嘴,将流水调整为集束水流。
红蛋白的工作原理
血红蛋白与氧结合的过程是一个非常神奇的过程。首先一个氧分子与血红蛋白四个亚基中的一个结合,与氧结合之后的珠蛋白结构发生变化,造成整个血红蛋白结构的变化,这种变化使得第二个氧分子相比于第一个氧分子更容易寻找血红蛋白的另一个亚基结合,而它的结合会进一步促进第三个氧分子的结合,以此类推直到构成血红蛋白的四个亚基分别与四个氧分子结合。而在组织内释放氧的过程也是这样,一个氧分子的离去会刺激另一个的离去,直到完全释放所有的氧分子,这种有趣的现象称为协同效应。[3]
协同效应
血红素分子结构由于协同效应,血红蛋白与氧气的结合曲线呈S形,在特定范围内随着环境中氧含量的变化,血红蛋白与氧分子的结合率有一个剧烈变化的过程,生物体内组织中的氧浓度和肺组织中的氧浓度恰好位于这一突变的两侧,因而在肺组织,血红蛋白可以充分地与氧结合,在体内其他部分则可以充分地释放所携带的氧分子。可是当环境中的氧气含量很高或者很低的时候,血红蛋白的氧结合曲线非常平缓,氧气浓度巨大的波动也很难使血红蛋白与氧气的结合率发生显着变化,因此健康人即使呼吸纯氧,血液运载氧的能力也不会有显着的提高,从这个角度讲,对健康人而言吸氧的所产生心理暗示要远远大于其生理作用。
除了运载氧,血红蛋白还可以与二氧化碳、一氧化碳、氰离子结合,结合的方式也与氧完全一样,所不同的只是结合的牢固程度,一氧化碳、氰离子一旦和血红蛋白结合就很难离开,这就是煤气中毒的原理,遇到这种情况可以使用其他与这些物质结合能力更强的物质来解毒,比如一氧化碳中毒可以用静脉注射亚甲基蓝的方法来救治。
缀合蛋白质
血红素和珠蛋白构成的缀合蛋白质,是脊椎动物血液的有色成分。其主要功能是运输氧,也有维持血液酸碱平衡的作用。血红素是含2价铁的卟啉化合物。铁有6个配位键,其中4个与血红素的环状结构相连,并与之处在同一平面中。另2个配位键中的一个与蛋白质部分相连,还有1个则连接氧。珠蛋白含有4个亚基(α2β2),每个亚基连接1个血红素辅基。人和许多动物血红蛋白α链(含141个氨基酸残基)和β链(含146个氨基酸残基)的氨基酸序列已确定,也已用X射线衍射结构分析测定其四级结构。血红蛋白基因的点突变导致异常血红蛋白的产生。已发现数百种异常血红蛋白,其中只有一小部分引起疾病发生,最常见也最了解的疾病是镰刀形红细胞贫血病。
在血红蛋白中,血红素辅基的Fe2+能可逆载氧,载氧时Fe2+的状态为低自旋,半径较小,能嵌入卟啉环的平面内,呈六配位。而脱氧后,Fe2+呈高自旋态,半径较大,不能嵌入卟啉环的平面中,高出平面70-80pm,Fe-N距离220pm,为五配位。