Phosphat-Hämoglobin-Wechselwirkung: Zur Atmung des adulten Menschen, des menschlichen Foetus, des Lamas und des Kamels

Summary

The perinatal control of the oxygen affinity of human blood and the high altitude respiration of the llama is discussed. Furthermore, the sequences of the β-chains of the hemoglobin of man, llama, dromedary and the γ-chains of human fetal hemoglobin are reported. Considering physical, physiological, and chemical data it is shown that the human fetal respiration and the high altitude respiration of llama are based on a similar molecular mechanism and are marked by a reduced mutual effect of the non-α-chains to 2,3-bisphosphoglycerate. The reduced mutual effect is interpreted as a mutation and interruption of the phosphate contacts in γ143 Serin at the fetus and β2 Asparagin at the llama resulting in an increased oxygen affinity of the corresponding hemoglobins. The respiration of the fetus and that of the llama in the Andes is thereby molecularly interpreted.

Zusammenfassung

Es wird die perinatale Kontrolle der Sauerstoffaffinität des Blutes des Menschen und die Höhenatmung des Lamas diskutiert: Weiterhin die Sequenzen der β-Ketten der Hämoglobine des Menschen, des Lamas, des Dromedars und die γ-Ketten des menschlichen foetalen Hämoglobins. Es werden physikalische, physiologische und chemische Daten herangezogen und gezeigt, daß der foetalen Atmung des Menschen und der Höhenatmung des Lamas ein ähnlicher molekularer Mechanismus zugrunde liegt und durch eine verminderte Wechselwirkung der Nicht-α-Ketten zum 2,3-Bisphosphoglycerat gekennzeichnet ist. Die verminderte Wechselwirkung wird gedeutet als Mutation und gleichzeitig Unterbrechung der Phosphatbindungsstelle in γ143 Serin beim Foetus und β2 Asparagin beim Lama, woraus die höhere Sauerstoffaffinität dieser Hämoglobine resultiert. Hierdurch ist die Atmung des Foetus im Mutterleib und die Atmung des Lamas in den Anden molekular gedeutet.