Fe与血红蛋白资料
血红蛋白电化学-概述说明以及解释
血红蛋白电化学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述血红蛋白电化学是一门研究血红蛋白在电化学过程中行为的学科。
血红蛋白作为一种重要的生物分子，在氧运输和电子传输中起着至关重要的作用。
通过电化学方法可以对血红蛋白进行精细的电化学分析和表征，从而深入研究其结构、功能和性质。
血红蛋白电化学的研究对于理解生物体内的氧输送和电子传递过程具有重要的意义，并且在医学、生物化学、生物物理学等领域有着广泛的应用。
血红蛋白是存在于红细胞中的一种复杂的蛋白质分子，由四个亚基组成，其中包括两个α亚基和两个β亚基。
每个亚基中含有一个辅助非金属离子——血红素，它是由铁离子和一个吡咯环组成。
血红蛋白可以结合氧气，在肺部吸氧后运输到全身各个组织和器官，进行氧气的交换和供给。
血红蛋白电化学的研究主要集中在分析血红蛋白的电化学行为，特别是与氧和电子传递相关的反应过程。
电化学方法可以通过测定血红蛋白在电极表面的电流和电位变化来研究其电化学特性。
通过电化学分析，可以获得血红蛋白的氧亲和力、氧解离常数、电子传递速率等重要参数，从而揭示其结构和功能之间的关系。
血红蛋白电化学在生物医学研究中有着广泛的应用。
例如，在临床诊断中可以利用血红蛋白的电化学特性进行血氧饱和度的测量，帮助医生判断患者的氧供应状态。
此外，血红蛋白电化学还可以用于研究氧气和其他生物分子的相互作用机制，发现新的药物靶点和治疗策略。
总之，血红蛋白电化学作为一个重要的交叉学科，对于深入了解血红蛋白的结构和功能具有重要意义。
随着电化学技术的不断发展和完善，血红蛋白电化学的研究将有望为生物医学领域的发展带来新的突破。
1.2 文章结构文章结构部分:文章的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要介绍了本文的背景和意义。
首先，介绍了血红蛋白电化学作为一种重要的研究方法在生物医学领域的广泛应用。
接着，介绍了本文的结构安排和各个章节的内容。
最后，总结了本文的目的，即通过对血红蛋白电化学的探讨，深入了解其原理和应用，并展望未来的研究方向。
高中生物核酸知识点梳理
高中生物核酸知识点梳理高中生物这一门学科是高中理科中文科思维比较浓重的一门，记忆性的知识偏多，对于生物，基础概念把握要牢固。
下面就让店铺给大家分享一些高中生物核酸知识点梳理吧，希望能对你有帮助!高中生物核酸知识点梳理篇一1、生命系统的结构层次依次为：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞2、光学显微镜的操作步骤：对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→高倍物镜观察：①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜3、原核细胞与真核细胞根本区别为：有无核膜为界限的细胞核①原核细胞：无核膜，无染色体，如大肠杆菌等细菌、蓝藻②真核细胞：有核膜，有染色体，如酵母菌，各种动物注：病毒无细胞结构，但有DNA或RNA4、蓝藻是原核生物，自养生物5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质6、细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
细胞学说建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满耐人寻味的曲折7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同，含量不同8、组成细胞的元素①大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu③主要元素：C、H、O、N、P、S④基本元素：C⑤细胞干重中，含量最多元素为C，鲜重中含最最多元素为O9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中，含量最多化合物为水，干重中含量最多的化合物为蛋白质。
10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。
(2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗(3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同，双缩脲试剂先加A 液，再加B液)11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸结构通式为NH2—C—COOH，各种氨基酸的区别在于R基的不同。
2021届高考生物二轮专题复习讲义：细胞中的元素和无机物
第二课时 细胞中的元素和无机物一、细胞中的元素细胞中常见的元素有20多种，根据含量可划分为大量元素与微量元素：大量元素：C 、H 、O 、N 、P 、K 、Ca 和Mg微量元素：Fe 、Mn 、Zn 、Cu 、B 和MoC 、H 、O 和N 四种元素，在细胞中含量最多，是基本元素，其中C 可通过化学键相连成链或环，形成多种生物大分子，是最基本元素。
二、水1.细胞中的含量生物体内含水超过50%，是各种化合物中含量最多的；不同生物，体内含水量不同；同一生物，不同器官含水量不同。
2.水的存在形式及功能自由水与结合水在一定条件下可以相互转化，如受温度的影响，高温时结合水可转化为自由水。
3.水与其他知识的联系形式定义 含量 功能自由水 细胞中游离态，可以自由游动 95%以上 细胞内良好的溶剂；各种化学反应的介质；运送养料与废物结合水 细胞中与其他化合物结合约4.5% 细胞的构成成分 基础过关水与代谢、抗逆性和稳态的调节密切相关，注重相互联系。
三、无机盐1.存在形式大部分以离子形式存在，少量以化合物形式存在。
2.生理功能细胞和生物体的重要组成成分；维持细胞和生物体的生命活动；维持细胞的渗透压和酸碱平衡。
3.常见无机盐离子的功能I：甲状腺激素的主要成分，缺乏时患地方性甲状腺肿；Fe：血红蛋白的主要成分，缺乏时患贫血；Mg:叶绿素的组成成分；必背１．组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，这个事实说明生物界和非生物界具统一性。
２．组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。
３．构成生物体的基本元素：Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ，最基本元素是Ｃ４．大量元素：Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ５．微量元素：Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｂ，Ｆｅ为半微量元素。
6.植物“花而不实”是由于缺少硼元素。
7．各种生物体内含量最多的化合物是水，其存在形式有：自由水和结合水。
人体血红蛋亚铁离子与亚硝酸钠反应方程式
人体血红蛋白与亚铁离子和亚硝酸钠反应方程式1. 介绍人体血红蛋白是一种重要的蛋白质，在人体内起着极其重要的作用。
血红蛋白中含有铁离子，而亚硝酸钠是一种常见的盐类化合物。
当这两者发生反应时，会产生什么样的化学变化呢？本文将通过深入的探讨，带您了解人体血红蛋白与亚铁离子和亚硝酸钠的反应方程式及其意义。
2.人体血红蛋白人体血红蛋白是一种储存在红细胞内的蛋白质，负责输送氧气到全身各处。
血红蛋白分子由四个亚基组成，每个亚基中含有一个铁离子。
铁离子与氧气结合形成氧合血红蛋白，使得氧气得以顺利运输。
在没有氧气的环境下，铁离子可以与其他物质产生反应。
3. 亚硝酸钠亚硝酸钠是一种常见的盐类化合物，化学式为NaNO2。
在食品加工过程中，亚硝酸钠常被用作防腐剂和着色剂，但同时也存在一定的安全隐患。
与血红蛋白和铁离子的反应也引起了人们的关注。
4. 人体血红蛋白与亚铁离子和亚硝酸钠的反应当亚硝酸钠与血红蛋白中的铁离子发生反应时，会产生一系列的化学变化。
亚硝酸钠中的亚硝酸根离子会与血红蛋白中的铁离子发生络合反应，形成亚硝基血红蛋白，这种血红蛋白失去了氧气运输的功能。
而且，亚硝酸钠还会进一步分解产生亚硝基离子，与亚基中的铁元素结合形成亚硝基血红蛋白。
5. 反应方程式经过反应，我们可以得到血红蛋白与亚硝酸钠的反应方程式为：Hb + NaNO2 → HbNO + Na+ + Fe3+ + OH-6. 意义了解人体血红蛋白与亚铁离子和亚硝酸钠的反应方程式对我们深化对血红蛋白的认识和保护健康都有重要意义。
这种反应对人体健康的影响不容忽视，过量的亚硝酸盐会与血红蛋白产生并发生反应，形成亚硝基血红蛋白，从而影响氧的输送。
了解这一反应对合理膳食的选择和对食品安全的重视都有重要意义。
7. 结论通过本文的深度探讨，我们了解到了人体血红蛋白与亚铁离子和亚硝酸钠的反应方程式以及其意义。
这不仅有助于我们更深入地了解血红蛋白在人体中的重要作用，还提醒我们在日常饮食中要注意食品安全。
医学专题铁蛋白
1
概况
4
诊断Βιβλιοθήκη 2 目的和意义5治疗
3 相关检测和误区
概况
铁蛋白（SF）是去铁蛋白和铁核心Fe3+形成的复合物， 是铁的贮存形式，它是判断机体是否缺铁或铁负荷过多 的有效指标。
2014版《妊娠期铁缺乏和缺铁性贫血诊治指南》明确 指出有条件的医疗机构应对所有的孕妇检测铁蛋白。
《中国儿童发展纲要（2011-2020）》将降低孕产妇、 婴幼儿和中小学贫血率作为工作任务之一。
全国妇联、卫生部、中国儿童基金会启动“消除儿童贫 血行动”项目
目的和意义
铁蛋白是机体储存的主要形式，是国际公认的反映 机体是否缺铁的最早最敏感指标。检测铁蛋白可避 免漏诊80%以上的未贫血的隐形铁缺乏者，且避免 误诊30%以上不是铁缺乏造成的贫血者。铁蛋白是 人体重要的铁贮存蛋白，参与对造血和免疫系统的 调控。血清中铁蛋白水平可反映铁贮备情况及机体 营养状态，它与多种疾病相关。
铁缺乏症早期筛查的目的意义
流行病学调查
在全国15个省，26个市县对9118名7个月—7 岁儿童所进行的分层随机抽样调查结果，铁缺乏 症的检出率平均为40.3%，其中铁耗减（ID）平 均为32.5%，缺铁性贫血（IDA）平均为7.8%， 其中以后半岁婴儿最为严重达到20.5%。可见， 如果仅以血红蛋白浓度正常而不予补铁，ID漏诊 率高达80%以上。
铁缺乏症早期筛查的目的意义
在一般人群中贫血对ID的阳性预测值仅为29%， 敏感率仅为30%。其结论认为，目前以血红蛋 白作为评判指标的检查方法，导致许多无缺铁 症的幼儿进行不必要的治疗和重复检查，而许 多真正铁缺乏的幼儿却未能得到关注。
铁缺乏症早期筛查的目的意义
据联合国儿童基金会的报告，缺铁性贫血儿童 的智商较正常儿童平均低9个点：我国的研究报 告，贫血儿童的运动和智能发展指数甚至较正 常儿童低得更多。更为重要的是，即使补铁纠 正了贫血，铁缺乏对神经系统的损害也不可逆 转。研究发现，婴幼儿期缺铁性贫血者，即使 到学龄期，仍然会表现出认知方面的障碍。
高铁血红蛋白血症介绍
高铁血红蛋白血症正常人血红蛋白分子含二价铁(Fe2+)，与氧结合为氧合血红蛋白。
当血红蛋白中铁丧失一个电子，被氧化为三价铁(Fe3+)时，即称为高铁血红蛋白(简称MetHb)。
正常人血MetHb 仅占血红蛋白总量的1%左右，并且较为恒定。
当血中MetHb量超过1%时，称为高铁血红蛋白血症(methemoglobinemia)。
高铁血红蛋白血症发病机制红细胞内还原型谷胱甘肽(GSH)有保护红细胞膜上巯基和血红蛋白免受氧化剂的损害。
当红细胞受氧化剂影响，产生多量的过氧化氢(H2O2)时，GSH则在谷胱甘肽过氧化物酶催化作用下使H2O2分解为H2O，而其本身转化为氧化型谷胱甘肽(图20-10)。
磷酸戊糖旁路在葡萄糖6-磷酸脱氢酶(G6PD)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PGD)的作用下使氧化型辅酶Ⅱ(NADP)成为还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，后者可使氧化型谷胱甘肽(GSSG)成为GSH，以保证红细胞内抗氧化作用。
在红细胞无氧糖酵解过程中产生还原型辅酶I(NADH)，在NADH-MetHb还原酶作用下使细胞色素b5氧化型转为还原型，后者将电子传递给MetHb。
这是红细胞内MetHb还原为正常Hb的最重要途径，约占总还原力的67%。
其次在磷酸戊糖旁路中所形成的NADPH与MetHb 还原酶相结合，也可使MetHb还原为正常血红蛋白。
但在正常生理情况下这不是主要的还原途径(仅占总还原力的5%)，仅在外来电子传递物(如美蓝)存在时才能发挥作用(图20-16)。
此外维生素C也有使MetHb还原的作用(占16%)。
如果氧化剂类毒物使红细胞内血红蛋白的氧化作用超过细胞内抗氧化和还原能力100倍以上，血中MetHb就迅速增多，引起MetHb血症。
如果有先天性NADH-MetHb还原酶系统缺陷，由于红细胞内血红蛋白还原能力的显著减弱，更易引起高铁血红蛋白血症。
发病原因(一)获得性高铁血红蛋白血症本症较先天性多见，主要由于药物或化学物接触引起。
Fe与血红蛋白
4Fe2+ + 4H+ + O2 = 4Fe3+ + 2H2O
第三节
2+ Fe 在输氧和载氧过程
中的作用
血红蛋白的二价铁离子,在未和氧分子结合时 是五配位的,第六个配位位置暂空,这时的二价 铁离子具有高自旋的电子结构，过渡金属的自 旋状态与配位场的强弱有关,在强场的作用下, 一般是低自旋,电子云相对集中,配体与中心结 合紧密.在弱场的作用下,一般是高自旋.二价 铁的电子状态为d6若为高自旋状态,只有4个不 成对的电子,电子分占5个轨道,使离子的半径 较大.而O2是一个相对较好的配体.当血红素中 第六个配位结合一个氧分子后配位场增强,Fe2+ 由高自旋状态转变为低自旋状态.
铁参与血红蛋白输氧 贮氧过程原理
组长:范凤茹 组员:安朝峰 徐明 刘晓清 刘泽 薛王欣 周熹
内容提要：二价铁和卟啉形成的金属卟啉配
合物。卟啉环的中心由四个吡咯氮原子形成孔 洞血红蛋白的分子排列紧密，肽链折叠成球型， 血红素被包在蛋白质链中，蛋白质链上很多氨 基酸的疏水性Ｒ基位于链的内侧，高自旋二价 铁的电子状态为d6若为高自旋状态,有4个不成 对的电子,电子分占5个轨道,使离子的半径较 大.由于有成单的电子,配合物应是顺磁性的 3 个轨道中,Fe2+的离子半径相对较小.高自旋的 二价铁离子半径较大为92pm.不能进入卟啉环 的4个氮原子之间,低自旋的的二价铁离子的离 子半径为75pm. 关键字：血红蛋白 铁 卟啉 FeO2 载氧体
1 钴 （ II）—schiff 碱 配 合 2人工合成铁载氧体 物 多年来人们企图合成类似血 schiff碱是指伯胺和醛或酮的 红素中的铁（ II）— 卟啉 缩 合 物 。 钴 schiff 碱 配 合 配合物，但都遭到了失败， 主要原因是其中的铁 （ II） 物是最早研究作为氧载体 模型物的配合物。活性的 遇氧在没有特定保护的情 钴（II）—schiff碱配合物 况下就被氧化到三价铁失 的固态是层状结构。其所 去载氧功能，但人们还是 有原子都处于同一平面上， 通过一定的努力利用空间 而取代基和烯键的氢通常 位阻、低温、刚性支撑等 置于平面之外，层与层之 化学物理手段合成出了大 间的空隙足以让氧分子在 量铁载氧体，取得了一定 整个晶体中迅速扩散，达 的进展，但距离实际运用 到载氧和贮氧的功能。 尚有一段时间。
铁元素与人体健康
铁元素与人体健康 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT题目：铁元素与人体健康摘要：Fe是体内含量最丰富的过渡金属元素，是人体必需微量元素之一。
它在人体中分布很广，几乎所有的组织都含有铁。
它与健康有着密切的关系。
铁是血红蛋白的重要组成成分，是血液中输送氧与交换氧的重要元素，也是许多酶的组成成分和氧化还原反应酶的激活剂。
铁缺乏会导致贫血等疾病，而铁过量也会造成一系列的疾病。
关键词：铁的功能铁缺乏铁过量与疾病正文：随着科学技术的发展，人们对铁对人体健康的作用有了越来越多的认识。
18世纪，Menghini用磁铁吸附在干燥血中的颗粒，注意到了血液中含有铁。
1892年，Bunge注意到婴幼儿容易缺乏铁。
1928年，Mackay最早证明铁缺乏是伦敦东区婴幼儿贫血盛行的原因。
她还以为提供铁强化的奶粉可缓解贫血。
1932年，Castle及其同事确证无机铁可用于血红蛋白合成。
缺铁性贫血被世界卫生组织确认的四大营养缺乏症之一。
本文就铁与人体的健康予以讨论。
一.铁在人体中的分布、利用和损失人体内的铁按其功能可分为必需与非必需两部分。
必需铁占体内铁总量的70％，存在于血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类、辅助因子等。
非必需铁则作为体内的贮存铁，主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在于肝、脾和骨髓中。
铁在大脑中主要存在于大脑白质，基底核中含量最高，包括苍白球、尾状核、豆状核和黑质，而皮质及小脑中含量较低。
、一个成年人，全身含铁约3~5g，除以血红蛋白形式存在外，还有约10%，分布在肌肉和其它细胞中，是酶的构成成分之一。
还有一部分称做贮备铁，贮备在肝脏、脾脏、骨髓、肠和胎盘中，约占总量的15%~20%。
此外，还有少量的铁，以与蛋白质相结合的形式，存在于血浆中，称做血浆铁，数量约为3mg。
红细胞的寿命约为120天，最后在肝脏或脾脏中破裂。
这样，每天破裂的红细胞数，约相当于红细胞总数的1/120。
血红蛋白与配位化学 演示文稿
构象变化
Environmental Oxygen Effects Binding Affinity
Muscle in exercising 100 Vein [O2] Relaxing muscle Myoglobin Artery [O2]
Percent O2 saturation
60 40 20 0
血红素
血红素是红细胞中血 红蛋白分子的辅基，几乎 所有生物的大多数组织细 胞中都有血红素的合成， 且合成血红素的通路也是 相同的，在体内起运载和 贮存O2 的作用,在呼吸链 中发挥电子传递的功能, 这些生物学功能是由其氧 化还原特性引起的。 血红素是铁卟啉化合 物，卟吩的衍生物，卟吩 是由24个原子、26个电子 组成的大π 体系的平面分 子 。 在血红素分子中，亚 甲烯和吡咯环形成一个连 续的共轭环系，即交替的 单键和双键，有11个双键， 这是一个高度共振的稳定 分子。共轭双键吸收可见 光，使血红蛋白呈现红色。
0
20 40 60 80 100 Partial pressure of oxygen (pO2, mmHg)
120
Adapted from Garrett & Grisham (1999) Biochemistry (2e) p.480
80
Hemoglobin
BPG
血红蛋白是由四分子亚铁血红素和一分子四条肽链组成的珠蛋白结合而成。
血红素中的亚铁与一分子氧以配位键结合， 而亚铁原子不被氧化，这种作用被称为氧合作用。 在左图中，血红素铁原子和下方近HisF8残 基配位，另一个组氨酸残基处在血红素平面的下 方，上方的远HisE7残基没有和Fe配位结合，它 与Fe原子之间的空隙就是O2分子结合的位置，在 脱氧血红蛋白中相应位置空着， O2分子能扩散 进入此空间，结合到铁原子上方的配位，所以上 面的组氨酸残基则与O2分子可通过氢键相连。 血红蛋白中的血红素铁,可以有Fe2+和Fe3+ 两种状态,只有以Fe2+状态存在的血红蛋白才能 结合氧气,以Fe3+状态存在的血红蛋白称高铁血 红蛋白,无结合O2的功能. 在血红蛋白分子中血红素周围存在非极性环 境，在此环境中从血红素的Fe2+夺去电子很困难， 故Fe2+不易被氧化。
血红蛋白
血红蛋白血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。
可以用平均細胞血红蛋白浓度测出浓度。
血红蛋白化学式:C3032H4816O812N780S8Fe4。
人体内的血红蛋白由四个亚基构成，分别为两个α亚基和两个β亚基，在与人体环境相似的电解质溶液中血红蛋白的四个亚基可以自动组装成α2β2的形态。
血红蛋白的每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成，肽链在生理条件下会盘绕折叠成球形，把血红素分子抱在里面，这条肽链盘绕成的球形结构又被称为珠蛋白。
血红素分子是一个具有卟啉结构的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个亚铁离子配位结合，珠蛋白肽链中第8位的一个组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与亚铁离子配位结合，当血红蛋白不与氧结合的时候，有一个水分子从卟啉环下方与亚铁离子配位结合，而当血红蛋白载氧的时候，就由氧分子顶替水的位置。
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。
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著变化，因此健康人即使呼吸纯氧，血液运载氧的能力也不会有显著的提高，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。
铁(Fe)与血红蛋白了解人体的氧运输
铁（Fe）与血红蛋白了解人体的氧运输铁与血红蛋白了解人体的氧运输铁（Fe）是一种重要的微量元素，对于人体健康至关重要。
它在人体中的一个主要功能是参与氧气的运输，这一过程主要由血红蛋白负责。
在本文中，我们将探讨铁与血红蛋白是如何协同工作，以便实现人体内氧气的有效运输。
1. 铁的重要性铁是一种必需微量元素，人体内的铁含量大约为3-4克。
它主要存在于血红蛋白和肌红蛋白中，分别占据了铁的三分之二和十分之一。
此外，铁还存在于负责氧气运输的骨髓中。
铁具有许多重要的功能，其中之一就是参与氧气的运输。
氧气是我们身体中各种生命活动的关键能量来源。
铁通过与血红蛋白结合，形成氧气与血红蛋白结合的复合物，从而实现氧气的运输。
2. 血红蛋白的结构与功能血红蛋白是一种复杂的蛋白质分子，它在红细胞中占据了重要的位置。
血红蛋白由四个亚基组成，每个亚基都含有一个铁原子。
这意味着每个血红蛋白分子可以与四个氧气分子结合。
当氧气进入肺部时，它通过呼吸系统进入血液循环。
氧气通过血红蛋白上的铁原子与血红蛋白结合，形成氧合血红蛋白。
这种结合是可逆的，意味着氧气可以在需要时与血红蛋白分离，供给身体其他部位使用。
3. 铁的吸收和代谢为了保证足够的铁供应，人体通过食物摄入铁。
铁主要存在于两种形式：血红蛋白中的血红素铁和非血红蛋白铁。
血红蛋白铁主要来自肉类和动物产品，而非血红蛋白铁主要来自植物性食物。
人体对于血红蛋白铁的吸收效率比非血红蛋白铁更高。
一旦铁进入肠道，它将与胃酸和食物中的其他物质结合形成铁盐。
铁盐在小肠中被特定的转运蛋白质吸收，进入血液循环。
一旦铁进入血液循环，它将与铁结合蛋白转铁蛋白结合，从而有效地分配到身体各个部位。
在骨髓中，铁将用于合成新的血红蛋白，维持红细胞的正常数量。
4. 铁的平衡调节铁的平衡调节十分重要，过少或过多都会对人体健康造成负面影响。
人体通过一种称为“铁调素”的激素来平衡调节铁的吸收和代谢。
当体内铁含量过低时，铁调素的分泌会增加，促进肠道吸收和铁的释放。
血红蛋白电泳标准
血红蛋白电泳标准
血红蛋白电泳标准是用于诊断血红蛋白病的重要实验室检查方法之一。
血红蛋白电泳可以将血红蛋白分离成不同的组分，并测量各组分的百分比，从而帮助医生判断是否存在异常的血红蛋白。
血红蛋白电泳标准通常包括以下几个方面：
1. 血红蛋白A（HbA）：正常成人血红蛋白的主要组分，约占95％以上。
在血红蛋白电泳标准中，HbA的百分比应该位于95％～98％的范围内。
2. 血红蛋白F（HbF）：胎儿时期的主要血红蛋白组分，但在成人中仅占少量。
在血红蛋白电泳标准中，HbF的百分比应该位于1％～2％的范围内。
3. 血红蛋白A2（HbA2）：一种成人血红蛋白的组分，约占2％～3％。
在血红蛋白电泳标准中，HbA2的百分比应该位于2％～3.5％的范围内。
如果血红蛋白电泳结果显示HbA的百分比明显降低，而HbF或HbA2的百分比明显升高，则可能存在异常的血红蛋白，如β-珠蛋白生成障碍性贫血等。
此时，医生需要根据患者的具体情况进一步进行相关检查，以明确诊断并制定相应的治疗方案。
需要注意的是，血红蛋白电泳标准并不是绝对的，因为不同实验室和不同设备之间的结果可能存在一定的差异。
因此，医生在解读血红蛋白电泳结果时，需要结合患者的具体情况和其他相关检查结果进行综合分析。
铁
铁（Fe )铁（Fe )是人体必需微量元素，铁在人体中分布很广，几乎所有组织都含有铁，是人体发育的“建筑材料”。
铁是血红蛋白的重要组成部分，血液中输送氧与交换氧的重要元素。
铁又是许多酶的组成成分和氧化还原反应酶的活剂。
一、铁与酶的关系铁参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、细胞色素氧酶及酶的合成，并激活琥珀脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等活性。
红血球功能是输送氧的，每个红血球含2.8亿个血红蛋白，每个血红蛋白分子又含4个铁原子，正是这些亚铁血红素中的铁原子，才是真正携带和输送氧的重要成分。
肌红蛋白是肌肉贮存氧的地方，每个肌红蛋白含一个亚铁血红素，当肌肉运动时，它可以提供或补充血液输氧的不足。
近代研究表明急性心肌梗死发作时，血清肌红蛋白显著增加，与上述机制有关。
细胞色素酶类，是体内复杂的氧化还原过程所不可缺少的，有了它才能完成电子传递，并在三羟酸循环中使脱下的氢原子与由血红蛋白从肺运来的氧生成水，以保证代谢，同时在这一过程中释放出能量，供给机体的需要。
在氧化过程中所产生的过氧化氢等有害物质，又可被含铁的触酶和过氧化物所破坏而解毒。
二、铁参与能量代谢与造血功能由于铁在人体内存在形式很多，其生理功能也相应广泛，如血红蛋白可输送氧，肌红蛋白可贮存氧，细胞色素可转运电子，结合各种酶又可分解过氧化物、解毒抑制细菌、参与三羧循环、释放能量、与细胞膜线粒体聚集铁的数量多少有关，线粒体聚集铁越多，释放的能量也就越多。
铁影响蛋白及去氧核糖核酸的合成及造血、维生素代谢。
许多研究证明，缺铁时肝脏内合成去氧核糖酸将受到抑制，肝脏发育减慢，肝细胞及其他细胞内的线粒体和微粒体发生异常，细胞色素C'含量减少，导致蛋白质的合成及能量运用减少，进而发生贫血，及身高、体重发育不良等。
缺铁还可以引起体内无机盐及维生素代谢障碍。
三、铁与免疫功能铁在体内参与造血，并形成血红蛋白、肌红蛋白，参与氧的携带和运输。
铁还是多种酶活性中心，铁过剩和缺铁时均可引起机体感染性增加，微生物生长繁殖也需要铁的存在，有时补铁会增加感染的危险性。
血红蛋白——精选推荐
红细胞在所有的脊椎动物及若干无脊椎动物，其血红素（无脊椎动物也有时是蚯蚓红血朊）包含在特定的细胞中来进行其机能活动，这种血球称为红细胞，或称红血球，是血液中数量最多的一种血细胞，同时也是脊椎动物体内通过血液运送氧气的最主要的媒介。
其它的血细胞，如白血球，则是免疫细胞。
红细胞中含有血红蛋白，因而使血液呈红色。
血红蛋白能和空气中的氧结合，因此红细胞能通过血红蛋白将吸入肺泡中的氧运送给组织，而组织中新陈代谢产生的二氧化碳也通过红细胞运到肺部并被排出体外。
血红蛋白更易和一氧化碳相合，当空气中一氧化碳和含量增高时，可引起一氧化碳中毒。
红细胞和血红蛋白的数量减少到一定程度时，称为贫血。
红细胞大量被破坏可引起溶血性黄疸。
脊椎动物的红细胞：脊椎动物中哺乳类的红细胞，是中心部凹陷的圆板状，在造血组织中是有细胞核的，但在循环血中的红细胞，除骆驼和羊驼之外，可看到细胞核退化，向细胞外放出、消失。
鸟类以下的动物的红细胞多数呈椭圆形，中心具核，中心部向两面突出。
脊椎动物红细胞的大小，可因动物种类不同而异，哺乳类的直径为4—8微米（人的为6—9微米），厚度以1.5—2.5微米者为多见。
鸟类的长径为12—15微米，短径为7—9微米，在爬行类的长径为17—20微米，短径为10—14微米，两栖类的更大，长径为23—60微米，短径以13—35微米者较多。
鱼类的红细胞的大小有明显变异。
红细胞数由于种的不同而异，但具有大形红细胞的，一般在单位体积中血球减少。
处于冬眠期的动物，比活动期显着减少。
人的红细胞：人类的红细胞是双面凹的园饼状。
边缘较厚，而中间较薄，就好像是一个甜甜圈一样，只是当中没有一个洞而已。
这种形状可以最大限度的从周围摄取氧气。
同时它还具有柔韧性，这使得它可以通过毛细血管，并释放氧分子，直径通常是6um～8um。
由于这种特别的形状而且体积比较小，所以表面积对体积的比值较大，使氧气以及二氧化碳能够快速地渗透细胞内外。
红细胞的细胞膜含有特别的多醣类以及蛋白质，但是这种结构因人而异，这些结构是构成血型的基本要素。
贫血的实验室鉴别诊断新进展-sTfR
血清铁( serum iron, SI)
生 化
总铁结合力( total iron blinding capacity, TIBC)
转铁蛋白饱和度( saturation rate of transferring, TS)
红细胞原卟啉（erythrocyte protoporphyrin, EP ）
骨髓象
不同阶段铁状态的 实验室检查特点
铁状态的不同阶段
超载 正常 衰竭
铁缺乏
血清铁蛋白
N
转铁蛋白饱和
N
N
红细胞原卟啉
NN
N
红细胞平均容积
N
N
N
N
血红蛋白
NN
N
N
缺铁性贫血
缺铁性贫血的检测难点
• 有很多患者处于亚临床状态应及早检出，
及时补铁以避免缺铁的危害
• 应有确切的指标判定是否需要补铁或继续
补铁（过度补铁于身体有害）
sTfR的临床意义（一） ——早期组织铁缺乏的可靠指标
传统的检查方法中，没有一项可单独作为仅有 早期组织缺铁的可靠检测指标
1990年，Skikne 等，放血试验 sTfR 是早期组织铁缺乏的可靠指标, 完全可用
来评估人群中的铁状况。
惟一能对IDE 做出诊断的敏感指标，可反应造 血组织早期缺铁，及时补铁以免病情进展。
III期=IDA： Hb<正常， MCV、MCH、
MCHC均<正常；sTfR增高，贫血症状明显
缺铁与实验室指标变化
缺铁性红细胞生 成期（IDE）的界 限
铁正常 I期 贮存铁耗尽 贮存铁
转运铁（铁转运到铁复合物 中）
功能铁复合物 （ 素…血…红）蛋白、肌红蛋白、细胞色
一文读懂铁、血清铁、转铁蛋白的区别与意义
铁铁是人体所必需的一种微量矿物元素，是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素酶、铁硫蛋白、过氧化酶和过氧化氢酶等许多酶的构成成分。
铁作为必需微量元素中的第一位，生理作用十分重要。
在人体几乎所有的组织中都含有铁，铁在人体内可分为两类，一类是具有生理功能的铁，包括血红蛋白、肌红蛋白、少量含铁酶以及运铁蛋白中所含的铁，另一类是储存铁，即铁蛋白和含铁血黄素。
铁从食物中获取后，主要在十二指肠及空肠上段吸收，Fe2+比Fe3+易吸收，而食物中的铁多为Fe3+，经过消化道将Fe3+还原为Fe2+才能充分吸收。
吸收的Fe2+在肠粘膜上皮细胞内重新氧化为Fe3+，然后以铁蛋白的形式储存起来，再通过血液循环，由转铁蛋白运载到身体各处。
转铁蛋白是一种在肝内生成的β1球蛋白，它就像是快递员，将铁运送到骨髓用于血红蛋白的合成，或运送至网状内皮细胞储存起来，或运送到各种细胞内合成含铁酶，总之，哪里有铁的需要，它就会将铁运送到哪里去。
血清铁铁血清是人体当中的受体分子,对人体当中的铁含量以及代谢情况能够整体检测,相比铁蛋白，血清铁的诊断标准更为灵敏[2]。
铁的检测用于疾病的诊断和治疗，例如：缺铁性贫血、血色素沉着病和慢性肾病。
其中缺铁性贫血主要是因患者铁含量不足以及丢失过多所致的临床一种常见症状[3]。
铁测定还用于小红细胞贫血和巨红细胞贫血，以及正常红细胞贫血，如肾贫血、溶血性贫血、血红蛋白病、骨髓病和中毒性骨髓损伤等的诊断和治疗的监视。
铁蛋白1943年，Granick分离出铁蛋白，铁蛋白是一种高分子的铁结合蛋白，由肝细胞合成，相对分子质量约为450×103主要分布于肝、脾、骨髓组织中，也广泛存在于其他组织细胞中，是体内含铁最丰富的一种蛋白，在铁代谢方面起着重要作用。
[4]铁蛋白是确定铁代谢的合适方法，治疗开始，铁蛋白测定是体内储存铁的代表性测量方法，在早期即可检测到储存铁的不足。
铁蛋白小于20ng/ml在隐性缺铁前兆的检测中是有用的，该值能够可靠的提示可被动员合成血红蛋白的储存铁的耗竭。
铁卟啉化合物包括
铁卟啉化合物（Iron PorphyrinCompounds）是指含有铁离子（Fe）和卟啉环（Porphyrinring）结构的化合物。
卟啉可能是一类由四个吡咯模块通过亚甲基桥连接而成的框架大分子结构，这类化合物广泛存在于生物体内，尤其是在许多与氧气传输和催化反应相关的生物分子中。
铁卟啉化合物因为铁的中心金属离子与一个卟啉环的结合而具有非常特殊的性质，主要体现在它们的生物活性和催化能力。
铁卟啉化合物包括以下几类：1.血红蛋白（Hemoglobin）血红蛋白是呼吸道疾病的铁卟啉化合物之一，它存在于红球中，负责将氧气从肺部运输到全身各组织，并呼吸道带回呼吸道呼吸道。
每个血红蛋白分子都含有四种铁卟啉药物团，每个铁原子能与一个氧分子结合。
血红蛋白的结构能够在不同的氧气浓度下调节其结合能力，从而高效完成氧气输送。
2.肌红蛋白（Myoglobin）肌红蛋白是一种存在于中的铁卟啉化合物，它的结构与血红蛋白类似，但只有一个铁蛋白可能基团。
肌红蛋白负责将氧气储存在被采集中，供在需要时使用，尤其是在激动运动时。
它的氧气结合能力，适合短期储存氧气。
3.细胞色素（Cytochrome）还原细胞色素是与电子传递链密切相关的铁离子化合物，广泛存在于细胞内的线粒体和类囊体膜中。
细胞色素的作用是参与细胞呼吸过程中的电子传递，它们通过铁离子的氧化反应，促进ATP的合成。
细胞色素A、B、C等多种类型的细胞色素具有不同的功能和结构。
4.催化剂（如：铁卟啉催化剂）铁卟啉化合物也被广泛用作催化剂，尤其在有机化学中，作为氧化还原反应的催化剂。
例如，铁卟啉化合物被用来催化氧气的还原反应、催化CH键的活化剂等。
能够编辑生物酶的作用，它们在人工合成和环境保护等领域有着重要的应用。
5.过氧化氢酶（Catalase）过氧化氢酶是一种含有铁卟啉的酶，能够催化过氧化氢进一步分解为水和氧气。
这个反应对于细胞彻底死亡的过氧化氢非常重要。
过氧化氢酶在保护细胞氧化损伤方面发挥了关键作用。
铁的生物学功能及代谢
铁的生物学功能及代谢2002年,第l2期问题解答与讨论39铁的生物学功能及代谢闫有旺,蔡连捷(聊城师范学院,山东聊城252000)文章编号:1005—6629(2002)12—0039—02中图分类号:G633.8文献标识码:C l铁在人体内的分布铁是人类研究最多和了解比较深的矿质元素之一,它是一切生物体不可缺少,在人体中最丰富的过渡金属,约占人体总重的0.006%,成人体内的含铁量约为4—5克,体内没有游离的铁离子,都与蛋白质结合在一起,三分之二以血红蛋白和肌红蛋白的形式存在,储存于血液和肌肉组织中作为氧的运输体.体内余下的三分之一的铁则与心脏,肝脏,脾脏等器官的蛋白质结合作为储存铁储存起来.2铁的生物学功能铁的生物学功能主要是与血红蛋白结合运输氧,与肌红蛋白结合用于肌肉储存氧以及在体内用于生产供给生命活动需要的细胞能量ATP.另外还是许多重要氧化还原酶的催化位置的组成.如电子传递链中的血红蛋白(细胞色素和细胞色素氧化酶)所含有的铁,由于电子的得失而呈氧化或还原状态.铁也是许多重要氧化酶(过氧化氢酶和过氧化物酶)的成分之一.铁又是非血红素酶的组成成分,如某些黄素蛋白及一种非常重要的电子传递体——铁硫蛋白都含有铁.由此看来,铁元素在生物催化,呼吸链上传递电子和细胞线粒体对ATP的合成等方面起着重要作用.2.1运输氧的功能组成血红蛋白的基本单位是血红素,血红素是一类以铁一卟啉为辅基的结合蛋白质.四条血红素连接起来再与四个球蛋白相连就形成了血红蛋白. 由于Fe(Ⅱ)离子与原卟啉和具有特定结构的球蛋白链结合成血红蛋白后,使得Fe(Ⅱ)离子表现出特定活性,易与氧配位结合形成配合物,而不会被氧化.因而使得血红素具有独特化学性质极易携带氧和卸载氧.红细胞在肺部循环的很短时间内完全加足氧,流经组织内毛细血管时又最大限度地释放氧. 因此血红素中的铁参与氧的运输,交换和组织呼吸过程.科学研究表明,像亚硝酸盐,H2O2,KMn04等能将Fe(Ⅱ)离子氧化成Fe(Ⅲ)离子的物质以及像CO,CN一等能与Fe(Ⅱ)离子形成配离子的物质都会干扰氧和血红蛋白的结合能力,另外pH值,温度等许多因素也能影响氧与血红蛋白的结合能力.2.2储存氧的功能肌红蛋白是肌肉中的血红素化合物,其结构和血红蛋白类似,只不过它是一个血红素和一个球蛋白相连,能从血红蛋白中接受氧,并把氧储存起来,以便在氧供应不足时释放出来,供给机体各种氧化过程所利用.很明显,肌红蛋白的主要生物学功能在于储存氧.在潜水的哺乳动物肌肉中的肌红蛋白的含量很高,这可能是为了适应长时间潜游的需要.2.3电子传递功能细胞色素和细胞色素c氧化酶都是含有铁一卟啉辅基的血红蛋白.其基本生物功能是通过分子中血红素中的铁的价态变化在生物体内起电子及氢的传递作用.是一类以传递电子作为其主要生物功能的蛋白质,是生物体内极为重要的电子传递体,在细胞线粒体内膜上起传递电子的作用.在哺乳动物细胞线粒体的内膜上已分离出5种细胞色素:细胞色素b,c,c,,a和a3,它们都是电子传递体,是组成哺乳动物呼吸链的重要成员,并在呼吸链的某一特定位置上起着传递电子的作用.电子传递的同时,通过氧化磷酸化生产ATP.铁硫蛋白是一类以Fes为辅基的非血红素蛋白,根据Fes中n的不同,铁硫蛋白有多种类型.铁硫蛋白在微生物和动物组织中都存在.在线粒体内膜上常和黄素酶或细胞色素结合成复合物存在. 不同类型的铁硫蛋白在氧化还原反应中所能传递的电子数虽然不尽相同,但都是靠辅基中的铁离子可逆改变其氧化态Fe3+e一Fe来实现电子传递的.铁硫蛋白的主要生物学功能是参与电子的传递过程.(1)参与呼吸链的电子传递过程,如在NADH 脱氢酶和琥珀酸脱氢酶的组成中就含有铁硫蛋白, 并在其中起着传递电子的作用.(2)参与生物体内某些代谢过程的电子传递.如某些植物和某些低等需氧生物的铁硫蛋参与脂肪酸去饱和的电子传递;于细菌体内在直链烃末端碳原子羟基化(即直链40化学教学2002年,第12期烃co一羟基化)作用中NADH+H++R(CH2)CH3+O2型NAD+R(CH2)CH2OH+H20起传递电子的作用.产物R(CH2)..CH2OH在细菌体内最终可被氧化成羧酸.细菌的这种性质,在实践上有着积极的意义.利用这种性质可清除海洋表面的石油污染.浮游细菌可将烃转变为可溶性的脂肪酸,达到清除污染的目的.3铁的代谢3.1铁的吸收铁在体内的吸收的部位是十二指肠及空肠上段.铁的吸收受到膳食,铁含量,铁的存在状态,储存铁的量以及红细胞生成速度等影响.膳食中的血红素和非血红素铁吸收机制不同.膳食中85%以上都是以非血红素铁存在,非血红素铁基本上由铁盐所组成,主要存在于植物和乳制品中,而非血红素铁的吸收情况又受到其溶解状态的影响,只有溶解状态的铁才易被吸收,Fe2盐比Fe3盐溶解度大,所以Fe易被吸收.另一方面,一些膳食中促进和抑制铁的溶解状态因子也对铁的吸收产生影响.食物中的氨基酸,某些糖,Vc可与Fe(11)离子形成可溶性螯合物,这些化合物在较高pH中也能溶解,故有助于铁的吸收;而植物性食物中的草酸,磷酸等以及其它降低Fe(11)离子溶解度的物质则与铁形成难溶性沉淀.不利于铁的吸收.铜缺乏也影响铁的吸收.另外,铁的储存量越低,红细胞生成速度越快,则铁的吸收也越迅速.当铁进入肠道时,受到小肠粘膜细胞的调节.3.2铁的运输和储存铁在人类的膳食中,绝大部分都以Fe(III)的形式存在,当进入胃肠道后,即被还原为Fe(I1)离子,并为肠(主要是十二指肠)粘膜细胞吸收.进入肠粘膜的Fe(11)离子,有一部分直接进入血浆.Fe(11)在血浆中与血浆铜蓝蛋白作用转化为Fe(III)离子, 于CO2存在下和脱铁传递蛋白形成铁传递蛋白,以铁传递蛋白作为铁的载体,随血液循环输送到骨髓中用来合成血红蛋白,输送到机体细胞中用作合成各种酶.剩余者被输送到肝,脾和骨髓中储存起来. 另一部分Fe(11)在肠粘膜细胞内被氧化,并与脱铁铁蛋白形成铁蛋白.这样未进入血浆的Fe(1I)离子经氧化后,便以铁蛋白的形'式被储存起来.当机体需要动用这部分储存铁时,铁蛋白便在还原剂(如vc)的作用下,把Fe(11)离子释放出来.Fe(11)离子进入血浆后,如上所述,形成了铁传递蛋白,并随血液循环把铁输送到所需的地方.3,3铁的排泄铁在体内可被反复利用,排出的数量很少.在正常情况下,铁的吸收和排泄保持动态平衡.铁主要以胆汁,脱落的粘膜细胞和少量的血通过粪便排出,这样每日失去的铁大约0,6毫克;少部分通过汗液,皮肤脱落细胞,尿液排出.总计每日排出的铁大约为1毫克.某些病理情况可导致铁排泄的改变.如在许多热带地区,由于易感染上钩虫病而引起胃肠道失血, 是导致铁缺乏的主要原因;而在一些发达国家,由于长期服用阿司匹林等使消化道失血的药物或出血性溃疡等也会导致体内铁的缺乏.4铁的营养紊乱性疾病与其他元素一样,铁在人体内也有稳定的指标,当体内的铁远远超过或低于这个正常指标时,就会带来体内缺铁或铁过量,引起临床上的贫血或铁中毒等疾病.4,1铁缺乏病由于铁在人体内很容易缺乏,因此铁的缺乏症是生活中最常见的营养缺乏症之一,而受影响最大的是婴幼儿和育龄妇女.铁是血红蛋白的重要组成,参与血红蛋白的合成,缺铁使血红蛋白合成困难,使血液输送氧的能力降低,组织细胞得不到充足的氧供应,致使能量供应不足.缺铁的直接结果是导致贫血,但般症状并不很明显,除非严重性贫. 血.轻度贫血对人体健康影响不大,这主要是由于体内一些代偿机制可维持对组织的供氧.但是,贫血对患者的工作能力有明显影响,一般来说这些人不能从事长期剧烈的体力劳动.铁缺乏对人体的影响表现为工作效率低,学习能力下降,冷漠呆板.缺铁儿童易烦躁,抵抗力下降.此外,常有心慌,气短,头昏,眼花,精力不集中等症状.缺铁性贫血的另一个特点是在寒冷环境中保持体温能力受损.这种异常产生的原因可能是与促甲状腺激素分泌减少有关.近年来,大量证据还表明铁是益智元素之一.铁缺乏可引起心理活动和智力发育的障碍及行为改变.另外铁参与糖酵解,与眼晶体的代谢有关,铁维持眼组织细胞的正常形态结构和功能.当铁代谢异常时,眼晶体的糖酵解受到影响,可能导致白内障的形成..(下转4l页)2002年,第12期读者信箱41谈谈设计实验方案的严密性——与《浓硫酸和木炭反应实验方案设计》商榷李继文(资源中学,广西桂林541400)文章编号:1005—6629(2002)12—0041—01中图分类号:G633.8文献标识码:C 《化学教学))2002年6期发表的刘宝国老师的《浓硫酸和木炭反应实验方案设计》,在对化学实验进行改进与设计时,忽略一个重要的问题:实验设计方案的严密性.一个不严密的设计,会得出一个不具有说服力的结论,甚至一个错误的结论.此后的结果,是学生不受其益,可能反受其害.刘老师在文中所述的几种设计方案及改进后设计方案中都存在一个问题:生成的混合气体通入澄清石灰水,并不能说明任何问题,因为so:也能使澄清石灰水变浑浊.只有先检验so:后并进一步证明so2被除净,再通入澄清石灰水,石灰水变浑浊才能证明产物co:的存在.所以文中提到的方案均是不严密的.恰好2002年高考广东,广西,河南卷l7题考到了木炭和浓硫酸反应及产物检验.题目如下:l7,根据下图回答问题:(1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气.(反应前先用小火加热烧瓶,B,C,D瓶中有气泡冒出,停止加热后,水会升到导管里形成一段水柱,证明装置不漏气)(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:(2H2SO4+C2H20+2S02十+CO:十)(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂名称及其作用:¨A中加入的试剂是(无水硫酸铜),作用是(检验水);B中加入的试剂是(品红溶液),作用是(检验SO2);c中加入的试剂是(酸性KMnO溶液),作用是除尽(SO2)气体;D中加入的试剂是(澄清石灰水),作用是(检验CO2);(4)实验时,c中应观察到的现象是(酸性KMn04溶液的颜色不褪尽).括号内内容为答案,本题中c中的试剂亦可使用饱和Na:SO溶液,对应的实验现象为无明显现象.我想,如果学生是按刘老师所述做的实验,很显然就无法正确地回答B,C,D中所盛试剂及其作用, 那么一个很有创意的实验设计活动,因为设计方案的不严密,却在使学生受益的同时也使学生受其害了. ._.-+_._._.-._.-._.-◆_._.-._.-.-._.-+_.-._.-.-+,(上接40页)4.2铁过量症当人体内摄入的铁过多时,就可能引起铁中毒.铁中毒的可能原因是使体内Fe和Fe作为氧化还原反应中的催化剂,当没有一些蛋白质进行适当调节时,就能损伤细胞的成分.最近几年有人推测食物中的铁水平太高或铁储存过多也可能危及人群健康.实验研究表明高水平铁可能有致癌作用或促进肿瘤生长,强有力的证据是血色素沉着症患者肝癌发病率较高.高水平铁还能引起心血管疾病,早衰和大脑异常.另外,人体含铁过多,对胰腺和性腺均有不良影响.参考文献:[1]刘志礼.营养的科学[M].南京:江苏科学技术出版社.2000.[2]王夔生物无机化学[M].北京:清华大学出版社,1988.[3]郭德威.生物无机化学概要[M].天津:天津科学技术出版社,1990.。
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NH
N
N M2+
N
N
HN
N
N
Porphin
Metalloporphyrin
4Fe2+ + Fe 3+
4H+ + O2 = 4Fe3+ + 2H2O
+ K+ + [Fe(CN)6 ]4- = Fe(CN)6Fe]↓
实验过程：取鸡血（猪血）约两毫升加入百分之十的盐 酸两毫升震荡，倒入坩埚加热，至水分蒸发完全冷却后， 取干燥粉末适量加入另一支试管滴３－５滴亚铁氰化钾， 可以看到生成蓝色的 K[Fe(CN)6Fe]沉淀，说明血红蛋白中 含有铁元素。
铁参与血红蛋白输氧 贮氧过程原理
组长:范凤茹 组员:安朝峰 徐明 刘晓清 刘泽 薛王欣 周熹
内容提要：二价铁和卟啉形成的金属卟啉配
合物。卟啉环的中心由四个吡咯氮原子形成孔 洞血红蛋白的分子排列紧密，肽链折叠成球型， 血红素被包在蛋白质链中，蛋白质链上很多氨 基酸的疏水性Ｒ基位于链的内侧，高自旋二价 铁的电子状态为d6若为高自旋状态,有4个不成 对的电子,电子分占5个轨道,使离子的半径较 大.由于有成单的电子,配合物应是顺磁性的 3 个轨道中,Fe2+的离子半径相对较小.高自旋的 二价铁离子半径较大为92pm.不能进入卟啉环 的4个氮原子之间,低自旋的的二价铁离子的离 子半径为75pm. 关键字：血红蛋白 铁 卟啉 FeO2 载氧体
第二节 铁在血红蛋白中的存在价态
血红蛋白中的二价铁是很稳定的，原因就在于 血红蛋白的分子排列紧密，肽链折叠成球型， 而血红素被包在蛋白质链中，蛋白质链上很多 氨基酸的疏水性Ｒ基位于链的内侧，而血红素 集团刚好处于它们形成的疏水性口袋中 , 唯有 卟啉环的一侧露在口袋的外面，在血红蛋白链 中，一方面，氨基酸的疏水性集团指向内侧给 血红素造成“油状”环境；另一方面，亲水性 的集团指向外侧，使血红蛋白成为水溶性物质。 亲脂的氧分子能自由的进入口袋和二价铁结合 成为氧和血红蛋白，由于疏水性 R 基的阻挡， 亲水性或极性的水分子和氧化剂不易进入口袋.
4Fe2+ + 4H+ + O2 = 4Fe3+ + 2H2O
第三节
2+ Fe 在输氧和载氧过程
中的作用
血红蛋白的二价铁离子,在未和氧分子结合时 是五配位的,第六个配位位置暂空,这时的二价 铁离子具有高自旋的电子结构，过渡金属的自 旋状态与配位场的强弱有关,在强场的作用下, 一般是低自旋,电子云相对集中,配体与中心结 合紧密.在弱场的作用下,一般是高自旋.二价 铁的电子状态为d6若为高自旋状态,只有4个不 成对的电子,电子分占5个轨道,使离子的半径 较大.而O2是一个相对较好的配体.当血红素中 第六个配位结合一个氧分子后配位场增强,Fe2+ 由高自旋状态转变为低自旋状态.
Pauling根据氧合血红蛋白的磁性性质以及温和条件 下可逆结合氧的现象，认为FeO2的电子结构为Fe （II）O2，其双氧上电子数为偶数， Weiss则假设在 配位的双氧上的电子为单数，其中Fe的价态为+3
P a u l i n g
W e i s s
P a u l i n g
第四节
人工合成载氧体
1 钴 （ II）—schiff 碱 配 合 2人工合成铁载氧体 物 多年来人们企图合成类似血 schiff碱是指伯胺和醛或酮的 红素中的铁（ II）— 卟啉 缩 合 物 。 钴 schiff 碱 配 合 配合物，但都遭到了失败， 主要原因是其中的铁 （ II） 物是最早研究作为氧载体 模型物的配合物。活性的 遇氧在没有特定保护的情 钴（II）—schiff碱配合物 况下就被氧化到三价铁失 的固态是层状结构。其所 去载氧功能，但人们还是 有原子都处于同一平面上， 通过一定的努力利用空间 而取代基和烯键的氢通常 位阻、低温、刚性支撑等 置于平面之外，层与层之 化学物理手段合成出了大 间的空隙足以让氧分子在 量铁载氧体，取得了一定 整个晶体中迅速扩散，达 的进展，但距离实际运用 到载氧和贮氧的功能。 尚有一段时间。
第一节 铁参与形成血红蛋白
血红蛋白是人体血液的重要组成部分，血红 蛋白中含有血红素，它是二价铁和卟啉形成的 金属卟啉配合物。卟啉环的中心由四个吡咯氮 原子形成孔洞，这些孔洞对于第一过渡元素金 属离子的大小合适，易形成配合物。这是铁参 与形成血红蛋白的一个原因，它也为今后人造 载氧体的研究指明一定方向。卟啉能失去两个 质子形成－２价阴离子，它与二价铁形成配合 物总体上保持电中性，其中四个氮原子与铁配 位
致谢 本课题得以顺利完成,在此特别感谢朱亚先老师、 吕鑫老师在图片制作过程给予的支持，以及陈雷奇、 卢旭、宋金帅、郑晋生、李佳同学的真诚帮助。
THE END
谢谢
在场的作用下，二价铁发生d轨道分裂，有的能量升高， 有的能量降低，d轨道不再是简并轨道，必然造成d轨道 的电子重排，六个电子排在能量较低的三个轨道中，空 出两个d轨道，与4s、4p轨道共同组成杂化轨道，形成 d2sp3的八面体六配位的配合物。
由于低自旋Fe2+电子 只集中在3个轨道中, 因此Fe2+的离子半径 相对较小.高自旋的二 价铁离子半径较大为 92pm.不能进入卟啉 环的4个氮原子之间, 高出卟啉环的平面.低 自旋的的二价铁离子 的离子半径为75pm. 因此它能下落到卟啉 环的平面中.使整个氧 合血红蛋白处于一个 较平稳的状态,
参考文献
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