深圳湾惊现动物界的「活化石」鲎,它有哪些特性?为啥血液是蓝色的?

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艾比斯的回答

“红血”(血红蛋白)的动物只占33%,现实情况是“蓝血”动物也很多,“蓝血”动物分布于占比最大的节肢动物门和第二大的软体动物门。

深圳湾惊现动物界的「活化石」鲎,它有哪些特性?为啥血液是蓝色的?
血红蛋白手误,64kDa

1、在普通环境下与血红蛋白相比,其与氧的结合活性非常低。在极端环境下,部分物种的血蓝蛋白具有更好的稳定性和携氧能力。比如生活在低氧环境下的甲壳动物,血蓝蛋白的携氧能力比血红蛋白要强【2】,在其他不同的氧分压环境下,血蓝蛋白的结合氧活性没变化或较小;狼蛛的血蓝蛋白在90℃的高温下仍具有活性【3】;pH升高会提升血蓝蛋白结合氧活性;

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2、以希尔系数衡量携氧蛋白结合氧的能力,血蓝蛋白的希尔系数是1.6~3.0,血红蛋白的希尔系数是2.8~3.0(不同物种之间会产生差异)。说明血红蛋白对氧结合的协同效应更高。

3、血蓝蛋白除了有携氧能力外,还有其他生物活性:

a.在体外还被证明有酚氧化酶活性

b.抗菌活性;凡纳滨对虾血蓝蛋白的细菌凝集活性,发现血蓝蛋白对副溶血弧菌、溶藻酸弧菌、 河弧菌、哈维氏弧菌、嗜水气单胞菌和金黄色葡萄球菌等 6 种虾类致病菌具有凝集活性;

c.抗病毒活性:斑节对虾血蓝蛋白的抗病毒活性,从斑节对虾血清中分离得到 73 kDa 和 75 kDa 的两个多肽,可分别与白斑杆状病毒(WSSV)和虹彩病毒(SGIV)结合,但是不能抑制病毒复制;

d.同时还有转运金属离子、储存蛋白质和作为蜕皮激素载体等作用【4】;

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鲎的蓝血相对其它动物的红血有哪些优缺点?为何绝大多数动物都不选择蓝血?

参考文献:

1、Weber, Roy E.; Vinogradov, Serge N. (2001).Nonvertebrate Hemoglobins: Functions and Molecular Adaptations. Physiological Reviews, 81(2), 569–628.

2、Rannulu NS, Rodgers MT ( 2005). "Solvation of copper ions by imidazole: structures and sequential binding energies of Cu+(imidazole)x, x = 1-4. Competition between ion solvation and hydrogen bonding".Physical Chemistry Chemical Physics.7(5): 1014–1025

3、Sterner R, Vogl T, Hinz HJ, Penz F, Hoff R, Föll R, Decker H (May 1995)."Extreme thermostability of tarantula hemocyanin".FEBS Letters.364(1): 9–12.

4、潘鲁青等.甲壳动物血蓝蛋白研究进展.水产学报

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