17.肌紅蛋白(Mb,M=16700g?mol
-1)和血紅蛋白(Hb,M=64000g?mol
-1)分別存在于哺乳動物肌細胞和血液中,通過儲存和分配O
2維持人體生理活動,其原理為:
反應Ⅰ.Mb(aq)+O
2(g)?MbO
2(aq)ΔH
1反應Ⅱ.Hb(aq)+O
2(g)?HbO
2(aq)ΔH
2(1)設反應Ⅰ平衡時Mb與O
2的結合率(即Mb的轉化率)為α(Mb),氧氣的分壓為P(O
2),在T=37℃下的α(Mb)~P(O
2)、在P(O
2)=1kPa下的α(Mb)~T如圖1所示:
①下列說法正確的是
。
A.ΔH
1>0
B.曲線b為等溫線
C.其他條件不變,高燒患者體內的c(MbO
2)會比其健康時高
D.其他條件不變,從低海拔地區(qū)進入高海拔地區(qū)人體內α(Mb)會降低,易有眩暈感
②設反應mA(aq)+nB(g)?xC(g)+yD(aq)的標準平衡常數K
θ=
,其中P
θ=100kPa、c
θ=1mol?L
-1,則37℃時反應Ⅰ的標準平衡常數為
。
(2)將1L一定濃度的血紅蛋白Hb溶液(比熱容約為( 4.2J?g
-1?℃
-1密度近似為1.0g?cm
-3)放入絕熱量熱計中并充入氧氣,當有320gHb被氧化時,測得體系溫度升高0.21℃,ΔH
2=
kJ?mol
-1。
(3)已知血紅蛋白中含有Fe
2+卟啉環(huán)配合物,其結合O
2后的基本結構如圖2所示,O
2和血紅蛋白之間的作用力為
。
(4)若人體誤食亞硝酸鹽,會導致血紅蛋白中的Fe
2+轉化為Fe
3+失去載氧能力而中毒,可服用抗壞血酸(
)解毒,抗壞血酸的作用是
。
(5)CO會與血紅蛋白結合形成HbCO導致人體中毒:Hb(aq)+CO(g)?HbCO(aq)。
①HbCO和HbO
2具有相似的結構,但穩(wěn)定性更強,可能的原因為
。
②從化學平衡角度簡述CO的中毒原理:
。
③已知反應HbO
2(aq)+CO(g)?HbCO(aq)+O
2(g)K=220。實驗表明,人體內HbCO與HbO
2的濃度之比為1:50已足以使人智力受損,則抽煙時吸入肺部的空氣中CO與O
2的體積比大于
即達到智力受損的程度。