荣格血红素的作用(血红素功能与作用)
血红素功能与作用
血红素的合成过程
（1）δ-氨基-γ-酮戊酸（ALA）的生成：在线粒体内，甘氨酸和琥珀酰CoA在ALA合成酶催化下，缩合生成ALA。此反应需要磷酸呲哆醛作为辅酶，ALA合成酶是血红素合成的限速酶。
（2）卟胆原的生成：ALA生成后扩散到胞浆，两分子ALA在ALA脱水酶作用下，脱水缩合生成一分子卟胆原（PBG）。
（3）尿卟啉原Ⅲ及粪卟啉原Ⅲ的生成：在胞浆四分子卟胆原在卟胆原脱氨酶和尿卟啉原Ⅲ同合酶协同催化下，脱氨缩合成尿卟啉原Ⅲ，再经尿卟啉原脱羧酶作用生成粪卟啉原Ⅲ。
（4）血红素的生成：粪卟啉原Ⅲ经扩散重新进入线粒体。在粪卟啉原氧化脱羧酶催化下，生成原卟啉原Ⅸ，再经氧化酶作用，生成原卟啉Ⅸ。后者和Fe卜在血红素合成酶催化下，生成血红素。血红素由线粒体转入胞浆与珠蛋白结合成血红蛋白。
血红素对人体有什么功效
血红蛋白是红细胞内含有的一种特殊的蛋白质，主要功能就是运输氧气和二氧化碳。血红蛋白由珠蛋白肽链和血红素组成，由于血红素中含有二价铁离子，所以血红蛋白的合成必须以铁元素为原料。如果铁元素缺乏，血红蛋白就不能够正常的合成，病人就能够出现缺铁性贫血的症状。在临床上，根据血红蛋白的浓度来判断病人是否贫血。我国规定，成年男性血红蛋白浓度是120-160g/L，低于正常范围就是贫血。成年女性血红蛋白是110-150g/L，低于110g/L就是有贫血的情况。所以，血红蛋白在人体负责运输氧气和二氧化碳，如果血红蛋白浓度降低，人体就会出现贫血的症状。
血红素的副作用
大气污染的原因 大气污染的原因 气体污染物在大气中平均停留时间少至几分钟，多至几十年、百余年。大气污染物一般分为两类：一级(原生)污染物，即由污染源直接排入大气的；二级(次生)污染物，是由一级污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物。后者往往危害性更大。大气污染主要来源于人类生活及生产活动，大气的人为污染源主要有三种。 (1) 生活污染源 人们由于烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要，如炉灶、锅炉等燃烧化石燃料，而向大气排放的煤烟和SO2等，具有量大、分布广、排放高度低等特点，其危害性不容忽视。 (2) 工业污染源 包括火力发电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等耗能较多企业燃料燃烧排放的污染物，各生产过程中的排气(如炼焦厂向大气排放H2S、酚、苯、烃类等有毒物质；各类化工厂向大气排放具有刺激性、腐蚀性、异味性或恶臭的有机和无机气体；化纤厂排放的H2S、NH3、CS2、甲醇、丙酮等)以及生产过程中排放的各种矿物和金属粉尘。 (3) 交通运输污染源 由飞机、船舶、汽车等交通工具(移动源)排放的尾气。在一些发达国家，汽车排放气己构成大气
污染的主要污染源。 人为排放的大气污染物有数十种之多，量多危害也较大的主要大气污染物有以下五种。 (1) 颗粒物质 颗粒物质的来源可分为天然来源和人为来源，而以人为来源为主。直接由污染源排放出来的称为一次颗粒物质；大气中某些污染组分之间，或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的微粒，称为二次颗粒物质。人为来源主要是燃料燃烧过程中形成的煤烟、飞灰等，各种工业过程排放的原料或产品微粒，汽车排放的含铅化合物，以及化石燃料燃烧排放的SO2在一定条件下转化为硫酸盐等。天然来源，如风起尘埃，海浪溅出的浪沫，火山灰，森林火灾的燃烧物，宇宙陨星尘以及植物的花粉等。颗粒物质是重要的大气污染物，大气中的一些有毒物质绝大部分都存在于颗粒物质中，对人及动植物的危害很大。 (2) 硫氧化物SOx 大气中的硫氧化物主要是SO2，还有小部分SO3。主要来自发电厂和供热厂中含硫化石燃料(其中80%是煤)的燃烧，其次是冶炼厂、硫酸厂的排放气，有机物的分解和燃烧，海洋及火山活动等。从化学热力学来看SO2的平衡转达化率高，易生成SO3。从化学动力学看，可以通过催化氧化(悬浮在大气中的铁盐、镁盐起催化剂作用)或学化学氧化(主要是在波长为290~400nm的紫外光作用下)生成SO3,SO3极易与水汽生成硫酸雾或硫酸雨。SO2不但对人的呼吸道有强烈的刺激性，它对植物还会产生漂白的斑点、抑制生长、损害叶片和降低产量。当空气中有微粒物质共存时，其危害可增大3~4倍(如前述的伦敦烟雾就是例证)。SOx许多不良作用是由于SOx与水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己严重危害我国和世界许多地区，成为举世瞩目的三大全球性公害之一。 (3) 氮氧化物NOx 氮氧化物的种类很多，造成大气污染的主要是NO和NO2 等。它们主要来自矿物燃料的高温燃烧(如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉等的燃烧)过程中，由空气中的N2和O2反应生成的NO、NO2(N2+O2===2NO, 2NO+O2===2NO2)也部分来自于生产和使用HNO3的工厂的排放气，还有氮肥厂、有机中间体厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂的某些生产过程。现在，每年向大气排放NOx几千万吨。NO会刺激呼吸系统，还能与血红素结合成亚硝基血红素而使人中毒。NO2能严重刺激呼吸系统，并能使血红素硝基化，危害比NO的更大。另外。NO2还会毁坏棉花、尼龙等织物，使柑桔落叶和发生萎黄病等。另外，也会形成硝酸酸雨产生危害。 (4) CO和CO2 CO是人类向大气排放量最大的污染物，主要来自燃料的不完全燃烧。但是近来的研究指出天然产生的CO也不容忽视。由于近代对燃烧装置和燃烧技术的改进，所以从固定燃烧装置排放的CO量逐渐有所减少，而由汽车等移动源燃烧产生CO的量每年约有2.5亿t，占人为污染源排放的CO总量的70%左右。现代发达国家城市空气中的CO有80%是汽车排放的。 低层大气中相当丰富的CH4可被氢氧自由基(––OH)作用生成甲基自由基(––CH3)，继而转变成CO。海洋是另一个重要的天然来源。早先人们认为海洋是吸收CO的重要渠道，但现在发现海洋对CO是过饱和的，这样海洋中的CO浓度反而高于大气中的CO浓度。海洋每年向大气排放CO约达0.6亿t。 CO是无色、无臭、无气味的气体。一般城市空气中的CO含量水平对植物及有关微生物均无害，但对人和动物有害，因CO能与血红蛋白化合，生成“碳氧血红蛋白”。CO与血红蛋白的结合能力比O2与血红蛋白的结合能力要大200~300倍，因此CO进入血液后，会使血液输氧能力降低甚至失去输氧能力，导致人体缺氧。轻度中毒有头痛、恶心等症状，严重时则昏迷、痉挛甚至死亡。 CO2与CO不同，它本身没有毒性，因此过去都不把CO2列为污染物，但从长远观点年，CO2也是相当重要的污染物。近一个多世纪以来，随着工业、交通和能源的高速发展，排入大气中CO2的日益增多，超过了植物的光合作用等自然界消除CO2的能力，而使CO2浓度迅速增加。CO2是一种温室气体，其含量的不断增加会引起全球气候变暖。 (5) 烃类CxHy (或简写为HC) 烃类是通过炼油厂排放气、汽车油箱的蒸发、工业生产及固定燃烧污染源等进入大气的。一个更重要的来源是汽车尾气，尾气中总含有相当量的未燃尽的烃类，除非采取特别措施保证燃烧完全。这些烃类大多是饱和烃(如CH4、C2H6、C8H18等)，更为严重的是其中一小部分由饱和烃裂解而产生的活性较高的烯烃，例如辛烷裂解产物乙烯、丙烯、丁烯等不饱和烃(可占排放气的45%)更易和O2、NO及O3等发反应，生成光化学烟雾中的某些极有害成分。 烃类的生物来源也是不容忽视的，其中主要释放物有CH4、萜烯类化合物(广泛存在于某些植物的叶、花或果实中)等。这些物质释放量虽大，但分散在广阔的大自然中，所以并未构成对环境和人类的直接危害。但研究表明，CH4浓度的增加会强化温室效应。 还应特别提出的其他大气有机污染物中，应首推氟利昂。研究表明，它是破坏高空臭氧层的主要物质。
血红素的成分
氢氧化铁 红褐色
硫酸亚铁 浅绿色
氧化铁 红色
四氧化三铁 黑色
二价铁离子的溶夜是绿色
三价铁离子的深夜是黄色
亚铁盐 浅绿色
硫氰化铁 红色
Fe3O4 黑色
资料拓展
食物中的铁有两种形式：
非血红素铁：主要以三价铁与蛋白质和有机酸结合成络合物。这种形式的铁必须与有机部分分开，并还原成二价铁后才能被吸收。如果膳食中有较多的植酸或磷酸，将与铁形成不溶性铁盐，而影响被吸收。抗坏血酸、半胱氨酸能将三价铁还原成二价铁，有利于铁的吸收。
铁（Fe）是体内血红蛋白，肌红蛋白和许多酶的成分。血红素铁，主要存在于动物性产品中，比非血红素铁吸收好得多，非血红素铁在平均饮食中占铁的85%以上。但是，当它与动物性蛋白质和维生素一起摄入时可提高非血红素铁的吸收。
血素的功能
对以吡啶核苷酸作为辅酶的脱氢酶来说，从底物中移动的氢原子也仅只有一个，其他是作为电子+H+，向吡啶辅酶传递。
在呼吸作用中分子态氧，是通过细胞色素系统接受电子传递，与氢结合生成水。细胞色素间的氧化还原随着铁红血素的二价、三价的变化而进行电子传递。
通常底物的氧化，是根据从底物到氧的多价酸电子传递来进行的，形成一个完整的呼吸链。
血红素的特性
与血红蛋白结合的元素是氧。
血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质(缩写为HB或HGB)，是使血液呈红色的蛋白。血红蛋白由四条链组成，两条α链和两条β链，每一条链有一个包含一个铁原子的环状血红素。氧气结合在铁原子上，被血液运输。
血红蛋白的特性是：在氧含量高的地方，容易与氧结合；在氧含量低的地方，又容易与氧分离。血红蛋白的这一特性，使红细胞具有运输氧的功能。
血红蛋白中血红素的相互作用
每一血红蛋白分子由四分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，每个血红素又由4个吡咯环组成，在环中央有一个铁原子。血红蛋白中的铁在二价状态时，可与氧分子呈可逆性结合(氧合血红蛋白).所以一个血红蛋白可以结合4个二氧化碳/一氧化碳分子。
血红素之间的相互作用
电子转移（Electron transfer，ET），是指电子在二个原子或其他化学物质（如分子等）之间的移动。电子转移是一种氧化还原反应，会改变两个反应物的氧化态。
许多生物体的机制涉及电子转移反应，包括氧气和血红素的结合、光合作用、呼吸作用和排毒（英语：detoxification）。
此外，能量转移（英语：energy transfer）的过程可视为两电子转移（两个同时作用，方向相反的电子转移），在这个情况下两个互相转移的分子距离很小。
电子转移常和过渡金属错合物有关，但现在也有很多有机化学反应中出现电子转移的例子。
血红素的作用
正常血的颜色为红色，但是红色也有区别，例如动脉血呈现鲜红色，静脉血则呈现暗红色，如果出现贫血的情况，则血的颜色呈现淡红色。
血液就是在血管中循环流动的一种液体，对人体各个器官组织的正常运转起着非常重要的作用。血液是由血细胞和血浆组成的。红细胞是血细胞中数量最多的，而红细胞中有血红蛋白，血红素是血红蛋白的重要组成部分，血红素是呈现红色的，因此红细胞和血液也是红色的。动脉血的含氧量丰富，因此呈现鲜红色，静脉血的含氧量较低，所以呈现暗红色。血液如果呈现淡红色，可能是因为贫血的情况，由于血红蛋白含量低，所以鲜红会转化为淡红。
血红素的功能
四个吡咯环和四个次甲基交替相连组成的大环叫卟吩，它是卟啉化合物的母体，是一个大共轭体系。
叶绿素的分子结构和血红素（一种球蛋白和亚铁血红素组成的血红素蛋白，主要功能是从肺部把氧气传输到身体各个组织）是相似的。
它们之间的区别是中心原子。叶绿素的中心原子是镁，而血红素是铁。
