Summary
A hypothesis for the hemoglobin oxygen reaction after the procedure of “minimal model” is developed, which is able to explain quantitatively the dependence of molecular weight and of the O2 dissociation curve on the hemoglobin concentration. After this hypothesis the tetramer hemoglobin dissociates symmetrically into its dimer and monomer subunits. Each of these subunits has a specific O2 affinity, which is the same for every stage of their oxygenation. An essential aspect of this hyothesis, moreover, is the effect of a low molecule intermediary substance, Z, which stabilizes the tetramer. The parameter values obtained from the numerical calculations allow the Z substance to be identified with Ca++ and/or Mg++. By taking into consideration the complex-forming tendency of these bivalent ions, the other known properties of the O2 dissociation curve can be easily qualitatively explained. Because of the great importance of this complex-forming property, we call the model a coordination hypothesis.
Zusammenfassung
Es wird nach der Methode des einfachsten Modells eine Hypothese für die Hämoglobin-Sauerstoff-Reaktion entwickelt, die es erlaubt, u. a. die Abhängigkeit der O2-Bindungskurve und des Molekulargewichts von der Hämoglobinkonzentration zu beschreiben. Nach dieser Hypothese zerfällt das tetramere Hämoglobin symmetrisch in seine dimeren und monomeren Untereinheiten. Jeder dieser Untereinheiten kommt eine spezifische, für alle Oxygenierungsstufen gleiche O2-Affinität zu. Ein wesentlicher Bestandteil der Hypothese ist ferner die Wirkung einer niedermolekularen, das tetramere Hämoglobin stabilisierenden Zwischensubstanz Z. Die aus den numerischen Rechnungen erhaltenen Werte der Parameter geben Anlaß, die Z-Substanz mit Ca++ und/oder Mg++ zu identifizieren. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß diese zweiwertigen Ionen Komplexe bilden, lassen sich die weiteren bekannten Eigenschaften der O2-Bindungskurve qualitativ zwanglos deuten. Wegen der großen Bedeutung der Komplexbildung bezeichnen wir diese Modellvorstellung als Koordinationshypothese.
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Barnikol, W.K.R., Thews, G. Zur Interpretation der O2-Bindungskurve des Human-Hämoglobins. Pflugers Arch. 309, 232–249 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00586801
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