Resumo O sangue completo dogimnotídeo teleósteo de respiração aquática, Sternopygus macrurus está 50% saturada com oxigênio a 5,2 mm Hg (valor aparente) a 30°C na ausência de CO2. A adição de 5,6% CO2 causa um aumento de 3 vezes o valor P50 aparente. A afinidade de oxigênio da hemoglobina de componente simples "stripped" a 20°C aumenta umas 20 vezes entre pH 5,8 e 8,6 na ausência de ATP. Esta diferença aumenta a 100 vezes na presença de 1mM ATP. Há um efeito Root marcado: A hemoglobina "stripped" só está 70% saturada com O2 a pH menor que 6 quando equilibrado com o ar. O valor do coeficiente de Hill, n, é máximo entre pH 7,0 e 7,5, e chega perto de 1,0 a pH alto. O valor é aproximadamente 1,5 a pH baixo na ausência de ATP e 1,0 na presença de 1mM ATP. As cinéticas de O2 são heterogêneas a todos os valores de pH, sendo mais heterogêneo a pH mais baixo. A taxa aumenta sustancialmente à medida que o pH diminui. As cinéticas de combinação de CO como medida pela técnica de fluxo detido são em grande parte homogêneas exceto a pH alto; porém as cinéticas de combinação depois de fotólise de "flash" são marcadamente heterogêneas.

Summary The complete blood of the water-breathing gymnotid teleost Sternopygus macrurus is 50% saturated with oxygen at 5.2 mm Hg (apparent value) at 30°C in the absence of CO2. Addition of 5.6% CO2 causes a three-fold increase in the value of the apparent P50 The oxygen affinity of the single component hemoglobin at 20°C increases aproxlmately 20 times between pH 5.8 and 8.6 in the absence of ATP. This diference increases a hundred fold In presence of 1 mM ATP. There is a market Root effect: the stripped hemoglobin is only 70% saturated with O2 at pH lower than 6 when equilibrated with air. The value of the Hill coefficient, n. is highest between pH 7.0 and 7.5 being close to 1.0 at high pH The value is aproximately 1.5 at low pH In absence of ATP and in the presence of 1 mM ATP. The oxygen kinetics are heterogeneous at all pH values, being more heterogeneous at lower pH. The rate increases substantially with decrease in the pH. The CO combination kinetics as measured by the stopped-flow method are largely homogeneous except at high pH: but the combination kinetics after flash photolysis are markedly heterogeneous.

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 Os hemolisados isolados das arraias da Amazônia, Potamotrygon sp., são heterogêneos. Seus pesos moleculares aparentes, determinados pela filtração em gel, variam de 54.000 - 58.000. Os experimentos de filtração em gel do ferro e ferrilhemoglobina mostram que todos os hemolisados são tetrámeros, os quais não se polimerizam sob oxidação. Um efeito Bohr é evidente em experimentos de equilíbrio de oxigênio de sangue total e de hemolizados. O P1/2 dos hemolisados fracionado diminui 33 vezes entre pH 5,95 — 9,0. Nem NaCl nem uréia em concentrações até 4 M afetam significativamente a afinidade de oxigênio do hemolisado fracionado. A hemoglobina mostra um comportamento cooperativo. Os valores "n", determinados pela equação de Hill, caem dentro da faixa de 1,0 — 1,6 entre pH 6,0 — 9,0. As cinéticas de dissociação de O2 e combinação de CO foram medidas pelo espectrofotómetro "stopped flow" e de "flash photolysis" respectivamente. A velocidade de dissociação de oxigênio diminui e a velocidade de combinação com monóxido de carbono aumenta com o aumento de pH, mudando aproximadamente em quatro vezes entre pH 6,3 — 8,8. A velocidade de dissociação de oxigênio é também sensível ao fosfato, aumentando cerca de 22% na presença de ATP 1 mM a pH 6,3. Os experimentos de desnaturação de uréia indicam que a hemoglobina de Potamotrigonide é mais estável em concentrações elevadas de uréia do que as de outros elasmobrânqulos e teleósteos, sendo apenas 50% desnaturados em concentrações de uréia maiores que 9 M. A afinidade de oxigênio do sangue é mais elevada do que as previamente registradas para muitas espécies de arraias marinhas (P50 = 12 mm Hg a 30°C na ausência de CO2).

Summary The hemolysates isolated from Amazonian stingrays, Potamotrygon sp. are heterogeneous. Their apparent molecular weights, determined by gel filtration, vary from 54,000 - 58,000. Gel filtration experiments of ferro and ferrihemoglobin show that all of the hemolysates are tetramers which do not polymerize upon oxidation. A Bohr effect is evident in oxygen equilibrium experiments of whole blood and of hemolysates. The p1/2 of stripped hemolysates decreases 33-fold between pH 5.95 — 9.0. Neither NaCl nor urea in concentrations up to 4 M significantly affect the oxygen affinity of the stripped hemolysate. The hemoglobin shows cooperative behavior. The n values, determined by the Hill equation, fall within the range 1.0 — 1.6 between pH 6.0 — 9.0, The O2 dissociation and CO combination kinetics were measured by stopped flow spectrophotometry and flash photolysis respectively. The oxygen dissociation rate decreases and carbon monoxide combination rate increases with increasing pH both changing over four-fold between pH 6.3 — 8.8. The oxygen dissociation rate is also phosphate sensitive, increasing approximately 22% in the presence of 1 mM ATP at pH 6.3. Urea denaturation experiments indicate that Potamotrygonid hemoglobin is more stable at high urea concentrations than those of other elasmobranchs and teleosts, being only 50% denatured at urea concentrations greater than 9 M. The oxygen affinity of the blood is higher than those previously reported for many species of marine rays and skates p50 = 12 mm Hg at 30°C in the absence of CO2).

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.

Resumo Examinamos a afinidade pelo oxigênio do sangue total e intacto de representantes de 40 gêneros de peixes da Amazônia. Foram considerados todos os peixes de respiração aérea e branquial e nenhuma diferenciação na afinidade pelo oxigênio pode ser distinguível, embora nos dois casos de espécies próximas i, e. Osteoglossum de respiração branquial versus Arapaima de respiração aérea e Hoplias de respiração branquial versus Hoplerythrinus de respiração aérea; os de respiração aérea têm o sangue com mais afinidade pelo oxigênio do que os de respiração branquial. Significativas diferenças na afinidade pelo oxigênio foram encontradas quando foram considerados o habitat dos peixes: as afinidades pelo oxigênio foram em geral correlacionadas com o oxigênio disponível no meio ambiente e as demandas relativas de oxigênio dos peixes.

Summary We have examined the oxygen-affinity of the fresh, whole blood from representatives of 40 genera of Amazonian fishes. When all the air breathnig fishes and all the water breathing fishes were considered, no differentiation in oxygen affinity could be distinguished, although in two cases of closely related species i.e. Osteoglossum, a water breather, versus Arapaima, an air breather, and Hoplias, a water breather, versus Hoplerythrinus, an air breather; the air breathers have bloods with lower oxygen affinity than do the water breathers. Significant differences in the oxygen affinity were fround when fishes were considered by habitat: the oxygen affinities were in general correlated with available environmental oxygen and relative oxygen demand of the fishes.

Resumo Foram isoladas duas hemoglobinas de um peixe caracídeo, Mylossoma sp. O componente eletroforético de maior migração anódica constitui 89% do hemolisado total. As duas hemoglobinas nativas têm peso molecular aparente de 57.000 por cromatografia em gel. Os pesos moleculares aparentes das subunidades desnaturadas são 14.000 por eletroforese em gel de dodecil sulfato de sódio. Não ocorre polimerização depois da oxidação com ferrocianeto de potássio. O estudo da união de oxigênio indica que o componente mais "anódico" da hemoglobina possui um efeito Root. Em pH 5,9 na presença de 1 mM ATP a hemoglobina fica saturada apenas 45% quando equilibrada com ar a 1 atmosfera. O componente mais anódico possui um efeito Bohr normal que é aumentado em presença de 1 mM ATP. A cooperatividade, determinada por n na equação de Hill, varia com o pH. No pH 6,7 e abaixo deste na presença de 1 mM ATP, n < 1. A presença de 1 mM ATP causa uma redução em n em pH abaixo de 8,2. O comportamento menos anódico evidencia um comportamento muito diferente tendo um efeito Bohr reverso Δ log P1/2/Δ pH=0,14, entre pH 7,0 e 8,0 o qual muda para um efeito Bohr normal, Δ log P1/2/Δ pH= —0,13 com adição de 1 mM ATF. Esta hemoglobina mostra cooperatividade em todos os valores de pH estudados. Não mostra efeito Root. Estudos de cinética rápida da ligação CO e da dissociação do O2dos componentes isola dos da hemoglobina mostraram que ambos processos são dependentes do pH para cada componente. Estes resultados são consistentes com as análises dos dados de equilíbrio do oxigênio. As hemoglobinas de Mylossoma sp. se assemelham às de Hoplosternum, truta, salmão, remora e cadozete, no grau de sua diferenciação funcional e podem representar especializações evolutivas designadas para servir funções fisiológicas diversas.

Summary The two hemoglobins of a characid fish, Mylossoma sp. have been isolated. The more anodally migrating electrophoretic component constitutes 89% of the total hemolysate. The two native hemoglobins have apparent molecular weights of 57,000 by gel chromatography. The apparent molecular weights of the denatured subunits are 14,100 by sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis. No polymerization occurs after oxidation with potassium ferricyanide. Oxygen binding studies indicate that the more anodal hemoglobin component possesses a Root effect. At pH 5.9 in the presence of 1 mM ATP the hemoglobin is only 45% saturated when equilibrated with air at one atmosphere. The more anodal component possesses a normal Bohr effect which is enhanced in the presence of 1 mM ATP. The cooperativity, as determined by n of the Hill equation varies with pH. At and below pH 6.7 in the presence of 1 mM ATP, n< 1. The presence of 1 mM ATP causes a reduction in n below pH 8.2. The less anodal component evinces very different behavior having a reverse Bohr effect a log p1/2Δ/ pH=0.14, between pH 7.0 and 8.0 which changes to a normal Bohr effect, Δ log p1/2/Δ pH = — 0.13 upon addition of 1 mM ATP. This hemoglobin shows cooperativity, at all pH values studied. It does not show a Boot effect. Rapid kinetic studies of CO binding and O2 dissociation of the isolated hemoglobin components show that both processes are pH dependent for each of the components. These results are consistent with the analysis of the oxygen equilibrium data. Mylossoma hemoglobins resemble those of Hoplosternum, trout, salmon, sucker and loach in the degree of their functional differentiation and may represent evolutionary specializations designed to serve diverse physiological functions.

Resumo A hemoglobina do bagre da Amazônia Pseudodoras sp. foi isolada e caracterizada; ela compreende um componente único. A composição da subunidade da hemoglobina é similar à de outras hemoglobinas de teleósteos. O peso molecular nativo aparente determinado pela filtração em gel é 66.000. O peso molecular aparente da subunidade é 14,300 por eletroíorese de diodecil sulfato de sódio. A hemoglobina não polimeriza após a oxidação por ferricianeto de potássio. A hemoglobina não apresenta efeito Root. Um pequeno efeito Bohr é evidente na hemoglobina livre de fosíato: Δ log P1/2/Δ pH não é mais do que cerca de -0.1 a -0.2, e aumenta para Δ log P1/2/Δ pH= -0.4 na presença de 1 mM ATP. A cooperatividade determinada pelo n da equação de Hill é baixa, variando de 0.8 para 1.7, entre os pH 6.1 e 8.6. Os valores de P1/2 das soluções de hemoglobina fracionada são extremamente baixos, menos que 0,5mm Hg, em todos os valores de pH examinados entre 6,1 e 9,0, A alta afinidade do oxigênio é refletida principalmente na velocidade de combinação de CO, que se assemelha às encontradas nas mioglobinas e nas subunidades isoladas da hemoglobina humana. Tanto a velocidade da combinação de CO quanto a velocidade da dissociação de O2 determinada por espectrofotometria de "stopped flow", são sensíveis ao pH e ao fosfato. Entre os pH 6,2 e 8,1, a velocidade de COon aumenta cerca de 5 vezes na hemoglobina livre de fosfato. A adição de 1 mM ATP causa uma depressão na velocidade em todos os valores nos pH examinados. A velocidade de O2off diminui 7 vezes, desde pH 6,0 ao pH 8,2, nas soluções de hemoglobina fracionada. A adição de 1 mM ATP induz uma diminuição de 10 vezes através da mesma escala. Nos valores de pH abaixo de 6,0, ocorre uma depressão na velocidade de 02off na hemoblobina fracionada o que indica um efeito Bohr ácido.

Summary The hemoglobin of the Amazonian Catfish Pseudodoras sp. was isolated and characterized; it comprises a single component. The hemoglobin's subunit composition is similar to that of other teleost hemoglobins. The apparent native molecular weight as determined by gel filtration is 66,000. The apparent subunit molecular weight is 14,300 by sodium dodecyl sulfate electrophoresis. The hemoglobin does not polymerize after oxidation by potassium ferricyanide. The hemoglobin lacks a Root effect. A small Bohr effects is evident in the phosphate free hemoglobin: Δ log p1/2 /ΔpH is no more than about —0.1 to —0.2 and increases to Δ 1og 1/2 /ΔpH — —0.4 in the presence of 1 mM ΔTP. The cooperativity, as determined by n of the Hill equation, is low, varying from 0.8 to 1.7 between pH 6.1 and 8.6. The p 1/2 values of stripped hemoglobin solutions are extremely low, less than 0.5 mm Hg at all pH values examined between pH 6.1 and 9.0. The high oxygen affinity is reflected primarily in the CO combination rate with resembles that found in myoglobins and isolated subunits of human hemoglobin. Both the CO combination rate and the O2 dissociation rate determined by stopped flow spectrophotometry are pH and phosphate sensitive. Between pH 6.2 and 8.1 the COon rate increases about 5-fold in the phosphate-free hemoglobin. Addition of 1 mM ATP causes a depression in the rate at all pH values examined. The Ooff rate decreases 7-fold going from pH 6.0 to 8.2 is stripped hemoglobin solutions. Addition of 1 mM ATP inducesa ten-fold decrease over the same range. At pH values below 6.0 a depression in the Ooff rate occurs in the stripped hemoglobin, indicative of an acid Bohr effect.

Resumo O sistema de hemoglobina do jaraquí, Prochilodus sp. consiste em componentes múltiplos de hemoglobina. O derivado oxidado elui como uma espécie de único peso molecular em experimentos de filtração. O derivado carboxi tem um peso molecular aparente de 60.000 determinado por filtração de gel. Uma mudança de 44 vezes no p1/2 ocorre entre pH 6,4 e 8,6 na solução da hemoglobina. Esta mudança aumenta 388 vezes sob a mesma faixa de pH na presença de 1mM de ATP. A cooperatividade da união do oxigênio, medida por n na equação de Hill, é maior que um em pH acima de 6,7, porém menor que um quando abaixo deste valor. O hemolisado apresentou efeito "Root", sendo apenas 44% saturado a pH 6,4 em presença de 1mM de ATP e equilibrado com ar a uma atmosfera. Em 30°C e pH 7,6 o sangue total processa-se abaixo de p1/2, 4,7 mm de Hg, menor que o de maioria dos outros teleósteos amazônicos. Ambas as velocidades de combinação do monóxido de carbono e velocidade de dissociação do oxigênio são dependentes do pH e ATP. Entre pH 6,2 e 8,8 a velocidade do COon aumenta 10 vezes. ATP reduz a velocidade em valores de pH Intermediários. A velocidade de Ooff aumenta 2,4 vezes entre pH 8,8 e 6,7. A adição de 1 mM de ATP produz um aumento de 4,5 vezes sobre a mesma faixa de pH. Os baixos valores de n abaixo de pH 6,7 e a heterogeneidade da combinação de CO e o processo de dissociação da combinação de O2 sugerem que os componentes da hemoglobina podem ser funcionalmente diferenciados e/ou existem diferenças intramolecular nas propriedades cinéticas das cadelas oc e β.

Summary The hemoglobin system ot the jaraqui, Prochilodus sp., consists of multiple hemoglobin components. The oxidized derivative elutes as a single molecular weight species in gel filtration experiments. The carboxy derivative has an apparent molecular weight of 60,000 as determined by gel filtration. A 44-fold change In p1/2 occurs between ph 6.4 and 8 6 in stripped hemoglobin solutions. This change increases to 388-fold over the same pH range in the presence of 1mM ATP, Cooperativity in oxygen binding, as measured by n in the Hill equation, is greater than one at pH values above 6.7 but less than one below this value. The hemolysate displays a Root effect, being only 44% saturated at pH 6.4 in the presence of 1 mM ATP and equilibrated with air at one atmosphere. At 30°C and pH 7.6 the whole blood possesses a low p 4.7 mm Hg lower than that of many other Amazonian teleosts. Both the carbon monoxide combination rate and the oxygen dissociation rate are pH and ATP dependent. Between pH 6.2 and 8.8 the COon rate increases 10-fold. ATP reduces the rate at intermediate pH values. The O2off rate increases 2.4-fold between pH 8.8 and 6.7. Addition of 1 mM ATP causes a 4.5-fold Increase over the same pH range. The low n values below pH 6.7 and the heterogeneity of the CO combination and O3 dissociation processes suggests that the hemoglobin components may be functionally differentiated and/or intra-molecular differences exist in the kinetic properties of oc and β like chains.

Resumo As hemoglobinas do peixe que respira ar Synbranchus marmoratus apresentam componentes múltiplos e demonstram polimorfismo. Foi comparado o equilíbrio de oxigênio com células completas e hemoglobina Isolada. Há um efeito Bohr alcalino considerável e este é mais marcado em hemoglobina fracionada à qual tem sido adicionado 1 mM ATP. Foram estudadas as cinéticas de dissociação de oxigênio da combinação de oxiemogloblna e monóxido de carbono, apresentando cursos de tempo cinético surpreendentemente uniformes para um sistema composto de componentes múltiplos. Estes resultados são discutidos dentro do contexto das exigências do animal em um meio ambiente aquático-aéreo misto.

Summary The haemoglobin of the South American lungfish Lepidosiren paradoxa has a single component. The equilibria of this respiratory protein with oxygen have been investigated both In the blood and with the purified haemoglobin. There is a substantial, normal, alkaline Bohr effect and marked sensitivity to organic phosphates in the haemoglobin solutions. Studies on the pH dependence of the kinetics of oxygen dissociation can be interpreted in terms of a normal Bohr effect. The kinetics of combination of carbon monoxide have an unusual pH dependence. These findings are discussed in terms of the two state model of Monod, Wyman and Changeux (1965).

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 O componente único da hemoglobina de Brachyplatysoma sp, tem um peso molecular aparente de 69000 determinado por filtração de gel. A hemoglobina apresenta efeito Bohr tanto ácido quanto básico, efeito de fosfato orgânico e não apresenta efeito Root. O P1/2, de oxigênio do sangue completo varia de 10.7 mm Hg em soluções equilibradas no ar até 25,1 mm Hg após a adição de 5,6% CO2 ao gás equilibrado. O efeito Bohr medido para hemoglobina "stripped" entre pH 7,0 e 8,0 é Δ log P1/2/Δp = H —0,23. Adições de 1mM ATP induzem mudança no efeito Bohr a Δ log P1/2/Δ pH = —0,58 na mesma faixa de pH. O valor n das soluções de hemoglobina "stripped" varia de 1 a pH 7,0. Adições de 1mM ATP mudam a variação de n a valores de pH mais altos causando um aumento no valor de n, n=2 a pH 7,4. As cinéticas da ligação de monóxido de carbono e dissociação de oxigênio são dependentes do pH. A taxa CO "on" vira autocatalítica à medida que o pH diminui, indicando interações positivas das subunidades. A taxa O2 "off" foi homogênea a todos os valores do pH. Os efeitos Bohr da hemoglobina de Brachyplatystoma e outras hemoglobinas de pimeloidídeos são maiores que as determinadas para as hemoglobinas não fraccionadas de espécies mais sedentárias de outras famílias de bagres, tais como Loricariidae e Callichthyidae.

Summary The single hemoglobin component of Brachyplatystoma sp. has been isolated. The CO-hemoglobin has an apparent molecular weight of 69,000 as determined by gel filtration. The hemoglobin displays both acid and alkaline Bohr effects, an organic phosphate effect and no Boot effect. The whole blood p1/2 for oxygen shifts from 10.7 mm Hg in air equilibrated solutions to 25.1 mm Hg after the addition of 5.6% CO2to the equilibration gas. The p1/2 of purified hemoglobin varies from 0.3 mm Hg at pH 8.4 to 4.5 mm Hg at pH 5.9. The Bohr effect measured for stripped hemoglobin between pH 8.0 and 7.0 is Δ log p1/2/ΔpH = -0.23. Additions of 1 mM ATP induce a shift in the Bohr effect to Δ log p 1/2/ΔpH = -0,58 over the same pH range. The n value of stripped hemoglobin solutions varies from l at pH 5.9 to 1.7 at pH 7 0. Additions of 1 mM ATP shift the variation in n to higher pH values, and causes an increase in the n value, n = 2 at pH 7.4. The kinetics of carbon monoxide binding and oxygen dissociation are pH dependent. The COon rate becomes autocatylytic as the pH is lowered, indicating positive subunit interactions. The O2off rate was homogeneous at all pH values. The Bohr effects of Brachyplatystoma hemoglobin and other pimelodid hemoglobins are greater than those determined for the unfractionated hemoglobins of more sedentary species from other catfish families such as the Loricariidae and Callichthyldae.

Resumo Heinocianinas de 4 organismos habitantes do rio Amazonas foram isoladas e parcialmente caracterizadas. Três espécies de artrópodos (Dilocarcinus pagei cristatus, Silviocarcinus pardalinus e Macrobrachium amazonicum) possuem hemocianinas cujas estruturas das subunidades são provavelmente simples. Eletroforese regular e eletroforese SDS em disco de poliacrilamida revelaram predominantemente bandas simples e nenhum polimorfismo. O experimento de ligação do oxigênio mostrou que as 3 hemocianinas dos artrópodos possuem um grande efeito Bohr e dependência do pH no grau de interações das subunidades. A hemocianina do molusco Pila sp, foi estudada e o tamanho de sua sub-unidade parece similar à das outras hemocianinas dos moluscos, i.e., polipeptídeo 400.000 dalton. Na de hemolinfa do molusco Pila, provavelmente existe uma mistura de agregados de 100S a 124S. As propriedades das ligações do oxigênio das grandes moléculas da hemocianina de Pila sp, são notáveis por sua baixa cooperatividade e perda da forte dependência do pH.

Summary Hemocyanins from four organisms inhabiting the Amazon River were isolated and partially characterized. Three arthropodan species (Dilocarcinus pagei cristatus, Silviocarcinus pardalinus and Macrobrachium amazonicum) posses hemocyanins whose subunit structure is remarkably simple. Regular and SDS polycrylamide disc electrophoresis revealed predominantly single bands and no polymorphisms. Oxygen-binding experiments showed that the three arthopodan hemocyanins possess large positive Bohr effects and pH dependence in the degree of subunit interaction. The hemocyanin of one mollusc, Pila sp., was studied and its subunit size appears to be similar to that of other molluscan hemocyanins, i.e., a 400,000 dalton polypeptide. In the hemolymph, Pila hemocyanin probably exists as a mixture of 100S and 124S aggregates. The oxygen binding properties of the large molecules of Pila hemocyanin are notable because of their low cooperativity and lack of a strong pH dependence.

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.