Resumo Mediram-se o equilíbrio e a cinética de ligação do oxigênio pelo sangue e hemoglobina de adultos e fetos de Typholonectes compressicauda. A afinidade pelo oxigênio do sangue fetal é mais alta do que a do sangue do adulto. A eletroforese das hemoglobinas fetal e adulta sugere que elas podem ser idênticas, ocorrendo um componente principal e um secundário em cada uma delas. As hemoglobinas adulta e fetal possuem idêntico equilíbrio de oxigênio. Hemoglobinas fracionadas possuem uma alta afinidade pelo oxigênio e nenhum efeito Bohr entre pH 6,5 e 10,0. Um efeito Bohr reverso "ácido" está presente abaixo de pH 6,5. A adição de 1mM de ATP reduz acentuadamente a afinidade de oxigênio e produz um efeito Bohr normal moderado. O principal nucleosídeo trifosfato nos eritrócitos fetais e adultos é adenosina trifosfato; cerca de 10% dos nucleosídeos trifosfatos são guanosina trifosfato. Eritrócitos dos adultos contém 3 vezes mais ATP do que os eritrócitos fetais. A troca fetal-maternal, no equilíbrio de oxigênio, é mediada inteiramente pela diferença no conteúdo de ATP das células sangüíneas vermelhas maternas e fetais.

Summary The equilibria and kinetics of oxygen binding by blood and hemoglobin from adult and fetal caecilians, Typhlonectes compressicauda, have been measured. The oxygen affinity of fetal blood Is higher than that of adult blood. Electrophoresis of adult and fetal hemoglobins suggests that they may be identical; a major and minor component occurs in each. Adult and fetal hemoglobins have identical oxygen equilibria. Stripped hemoglobins have a high oxygen affinity and no Bohr effect between pH 6.5 and 10.0. An "acid", reversed Bohr effect Is present below pH 6.5. The addition of 1 mM ATP reduces the oxygen affinity markedly and produces a moderate, normal Bohr effect. The major nucleoside triphosphate in fetal and adult erythrocytes Is adenosine triphosphate; about 10% of the nucleoside triphosphates is guanoslne triphosphate. Adult erythrocytes contain 3 times as much ATP as do the fetal erythrocytes. The fetal to maternal shift In the oxygen equilibrium is mediated entirely by the difference in ATP content of the maternal and fetal red blood cells.

Resumo Foram medidas as dependências da temperatura do equilíbrio de oxigênio do sangue e das soluções de hemoglobina de quatro peixes neotropicais e três da zona temperada. Diferenças significativas existem nas temperaturas de oxigenação dos sangues, porém não das soluções de hemoglobina de diferentes espécies. Diferenças na sensibilidade térmica de oxigenação dos sangues parecem depender das diferenças no pH intracelular, nos fosfatos orgânicos e nas outras variáveis da união de ligantes e das entalpias intrínsecas da oxigenação das hemoglobinas em si.

Summary We have measured the temperature dependence of the oxygen equilibria of blood and hemoglobin solutions from four neotropical and three temperate zone fishes. Significant differences exist in the heats of oxygenation of the bloods but not the hemoglobin solutions from different species. The differences in thermal sensitivity of the oxygenation of the bloods appear to depend on differences In Intracellular pH, organic phosphates and other ligand-linked Variables and not the intrinsic enthalpies of the oxygenation of the hemoglobins themselves.

Resumo Foram isoladas as duas hemoglobinas, I e II do bagre de respiração aérea obrigatória Hoplosternum llttorale. A hemoglobina não fracionada apresenta alta atividade de oxigênio, efeito Bohr alcalino normal e efeito Root. Tanto o efeito Bohr quanto o efeito Root são aumentados por 1mM ATP. A hemoglobina I fracionada apresenta uma atividade relativamente alta de oxigênio, um efeito Bohr Inverso entre pH 6.0 e 8,0 (Δlog p50/ΔpH >0). porém sem apresentar efeito Root. Adição de 1mM ATP à hemoglobina I causa uma redução acentuada na afinidade oxigênio, mudança a um efeito Bohr alcalino normal (Δlog p50/Δ pH>0) mas não no efeito Root. A hemoglobina II fracionada apresenta menor afinidade de oxigênio a pH baixo e maior afinidade de oxigênio a pH alto que a hemoglobina I. A hemoglobina II apresenta um efeito Bohr alcalino acentuado que só é ligeiramente aumentado por 1mM ATP e um efeito Root a pH baixo que é aumentado por 1mM ATP. As velocidades de dissociação de O2 observadas e combinação de CO com os componentes I e II apresentam diferenças paralelas às observadas nas medições de equilíbrio de oxigênio.

Summary The two hemoglobins, I and II of the obligate air-breathing catfish, Hoplosternum littorale have been isolated. The unfractionated stripped hemoglobin has a high oxygen affinity, a normal alkaline Bohr effect, and a Root effect. Both the Bohr and Root effects are enhanced by 1 mM ATP. Stripped hemoglobin I has a relatively high oxygen affinity a reversed Bohr effect bethween pH 6.0 and 8.0 (Δlog P50/Δ pH>0) but no Root effect. Addition of 1 mM ATP to Hb I causes a marked reduction in the oxygen affinity, a change to a normal alkaline Bohr effect (Δlog P50/Δ pH>0), but no Root effect. Stripped hemoglobin II has a lower oxygen affinity at low pH and a higher oxygen affinity at high pH than does hemoglobin I. Hemoglobin II shows a large alkaline Bohr effect which is only slightly increased by 1 mM ATP and a Root effect at low pH which is enhanced by 1 mM ATP. The observed rates of O2dissociation and of CO combination with components I and II show differences which parallel those observed in the oxygen equilibrium measurements.

Resumo Hemolisados de Hoplias malabaricus e Hoplerythrinus unitaeniatus apresentaram padrões pouco nítidos de hemoglobina com 3 a 4 bandas, respectivamente, por eletroforesis alcalina em gel de disco. A afinidade da hemoglobina fracionada pelo oxigênio do Hoplerythrinus é cerca de um terço da do Hoplias; os valores do P50 para o Hoplias é cerca de 1,3 mm de Hg (pH 6,9 e 20ºC,. A adição de 1 mM ATP diminui a afinidade de oxigênio de cada hemoglobina 2,6 vezes. Ambas as hemoglobinas apresentam efeito Root e efeito Bohr; Δlog P50/Δ pH = -0,40 para hemoglobina fracionada no intervalo de pH 7 a 8. A velocidade de dissociação do oxigênio de cada hemoglobina é semelhante e é cineticamente homogênea com taxas de diminuição constante de 200-250 sec-1 no pH 6,2 para cerca de 25-26 no pH 7,7 com 1 mM ATP ou sem ele. A reação de combinação do CO para a hemoglobina do Hoplias é cineticamente heterogênea em todos os valores de pH e para a hemoglobina Hoplerythrinus em pH abaixo 7,5. As fases rápida e lenta explicam cerca da metade da reação observada. A heterogeneidade cinética e máxima em pH abaixo para ambas as hemoglobinas. A fase rápida para a hemoglobina do Hoplias é cerca de duas vezes mais do que para a hemoglobina do Hoplerythrinus.

Summary Hemolysates from Hoplias malabaricus and Hoplerythrinus unitaeniatus show blurred hemoglobin patterns with 3 and 4 bands, respectively, by alkaline disc gel electrophoresis. The oxygen affinity of the stripped hemoglobin from Hoplerythrinus is about a third of that from Hoplias; the P50 value for Hoplias Hb is about 1.3 mm Hg (pH 6.9 and 20°C.). The addition of 1 mM ATP lowers the oxygen affinity of each hemoglobin 2.6 fold. Both hemoglobins show Root and Bohr effects; Δ log P50/Δ pH = — 0.40 for the stripped hemoglobins for the interval pH 7-8. The rate of dissociation of oxygen from each hemoglobin is similar and is kinetically homogeneous with rate constants decreasing from 200-250 sec-1 at pH 6.2 to about 25-26 at pH 7.7 with or without 1 mM ATP. The CO combination reaction for Hoplias hemoglobin is kinetically heterogeneous at all pH values and for Hoplerythrinus hemoglobin below pH 7.5. The fast and slow phases each account for about half the observed reaction. The kinetic heterogeneity is maximal at low pH for both hemoglobins. The fast phase for Hoplias hemoglobin is more than twice that for Hoplerythrinus hemoglobins.

Resumo O efeito Root foi medido em hemolisados de representantes de 56 gêneros de peixes amazônicos. Hemolisados de várias espécies de peixes de respiração aérea apresentaram efeito Root, contrariamente às hipóteses publicadas. Hemolisados de Potamotrygon, uma arraia de água doce, exibiram efeito Root sob nossas condições experimentais. O padrão de distribuição do efeito Root correlaciona-se positivamente com a distribuição das retia mirabile da coróide e a distribuição das bexigas natatórias, mas não com a das retia mirabile da bexiga natatória; propõe-se que a primeira é a estrutura mais primitiva que está associada a origem das hemoglobinas com efeito Root. Algumas das hemoglobinas de peixe diferem espectralmente uma das outras. As posições do máximo de absorção das desoxihemoglobinas vão de 553 nm (Lepidosiren paradoxa e Potamotrygon sp.) a 560 nm (Plagioscion). Ocorrência de efeitos Root não está correlacionada com a complexidade do padrão eletroforético da hemoglobina, embora em várias espécies se tenha encontrado sistemas de hemoglobina múltipla, nos quais o efeito Root está restrito a certos componentes.

Summary The Root effect was measured in hemolysates from representatives of 56 genera of Amazonian fishes. Hemolysates from several species of air-breathing fishes were found to have Root effects, contrary to published hypotheses. Hemolysates from Potamotrygon, a fresh water ray, exhibit a Root effect under our experimental conditions. The pattern of Root effect distribution correlates positively with the distribution of choroid retia mirabile and swimbladders, but not with the distribution of swimbladder retia mirabile; it is proposed that the former is the more primitive structure which is associated with the origin of Root effect hemoglobins. Some cf the fish hemoglobins differ spectrally from one another. The positions of the absorption maxima of the deoxyhemoglobins range from 553 nm (Lepidosiren paradoxa and Potamotrygon sp.) to 560 nm (Plagioscion). Occurrence of Root effects is not correlated with the complexity of the hemoglobin electrophoretic pattern, although several species are found to have multiple hemoglobin systems in which the Root effect is restricted to certain components.

Resumo Os padrões eletroforáticos de hemoglobinas de peixes da Amazônia foram descritos. Os peixes incluíram a pirambóia sul-americana, Lepidosiren paradoxa, quatro espécies de raias de água doce do género Potamotrygon e teleósteos sctinopterígeos de 77 gêneros dos quais 75% pertencem à superordem Ostariophysi. Para 97% das faixas, a mobilidade eletroforética das hemoglobinas de peixe foi menor que a de Hb A humana. Lepidosiren tinha uma única hemoglobina. Os hemolisados de Potamotrygon apresentaram padrões indefinidos com um número médio de 3,8 faixas por fenotipo. Os teleósteos apresentaram um número médio de 4,0 faixas por fenótipo. O número médio de faixas de hemoglobina foi diferente para peixes pertencentes às superordens Ostariophysi (3,3 ± 0,15) e Acanthopterygii (6,7 ± 0,38). Padrões com uma única hemoglobina foram encontrados em 8% dos fenótipos. Dois ou mais padrões de hemoglobina foram encontrados para cerca de 10 espécimes. Contudo, dificuldades taxonômicas e o baixo número de espécimes analisados necessitam de mais estudos para determinarem-se. Estes casos representam polimorfismos genéticos nos loci da hemoglobina. Pela eletroforese gel SDS, os pesos moleculares das cadeias de hemoglobinas desnaturadas de representantes de 50 gêneros foram encontrados ser comparáveis ao peso molecular das cadeias da Hb A humana. Não há nenhuma correlação óbvia entre multiplicidade de hemoglobina e o comportamento do peixe ou preferência de habitat. Esses peixes tropicais têm hemolisados que são tão complexos quanto os dos peixes de zona temperada.

SUMMARY The electrophoretic patterns of hemoglobins from Amazonian fishes have been described. The fishes include the South American lungfish, Lepidosiren paradoxa, four species of fresh water rays of the genus Potamotrygon, and actinopterygian teleosts from 77 genera of which 75% belong to the superorder Ostariophysi. For 97% of the bands the electrophoretic mobility of the fish hemoglobins was less than that of human Hb A. Lepidosiren has a single hemoglobin. Hemolysates from Potamotrygon showed blurred patterns with a mean number of 3.8 bands per phenotype. The teleosts showed a mean number of 4.0 bands per phenotype. The mean number of hemoglobin bands was different for fishes belonging to the superorders Ostariophysi (3.3 ± 0.15) and Acanthopterygii (6.7 ± 0.38). Patterns with a single hemoglobin were found in 8% of the phenotypes. Two or more hemoglobin patterns were found for about 10 species. However, taxonomic difficulties and the low number of specimens tested necessitate more studies to ascertain whether these cases represent genetic polymorphisms at the hemoglobin loci. By SDS gel electrophoresis the molecular weights of denatured hemoglobin chains from representatives of 50 genera were found to be comparable to the molecular weight of human Hb A chains. There are no obvious correlations between hemoglobin multiplicity and the fish behaviour or habitat preference. These tropical fishes have hemolysates wich are as complex as those from temperate zone fishes.