Neste artigo, o autor faz uma revisão completa da situação, até. aquele ano, dos estudos de hemoglobinas de peixes. Apesar de muitos trabalhos não terem sido citados, os principais estudos já realizados com hemoglobinas e sangue de peixes foram relembrados durante comparações com os estudos realizados nessa etapa da expedição do R/VAlpha Helix, que abrangeu um estudo amplo sobre esse assunto. 0 autor faz uma compilação dos resultados a respeito de estrutura (seqüência primária, componentes múltiplos, solubilidade, antigenicidade, etc.) e função(efeito Bohr, efeito Root, efeito de fosfatos orgânicos, etc). Para tanto, são utilizados dados da maioria dos trabalhos realizados durante essa expedição e trabalhos anteriores, realizados com espécies de peixes da região temperada. Finalmente, ele apresenta uma valiosa comparação entre espécies de peixes de respiração áerea e espécies de respiração aquática, mostrando algumas controvérsias entre os diferentes autores que estudaram esses animais. O leitor poderá encontrar o conteúdo do artigo e principais conclusões, resumidamente , no capítulo CONCLUSÃO.

Resumo Têm sido estudados os efeitos de pH e fosfatos orgânicos no equilíbrio e propriedades cinéticas na união de ligantes das hemoglobinas de dois peixes relacionados à Amazônia, Osteoglossum bicirrhosum de respiração branquial obrigatória e Arapaima gigas, de respiração aérea obrigatória. As hemoglobinas de ambos os peixes exibem, um efeito Root, a mínima afinidade pelo oxigênio esta associada com a completa perda da cooper atividade na união do ligante. Nesta baixa afinidade, estado T, há uma grande heterogeneidade das unidades de ambas as hemoglobinas como é evidenciado pelo coeficiente de Hill menor a, unidade e a cinética bifásica na combinação de monóxido de carbono. A maior diferença nas propriedades das hemoglobinas destes dois peixes é encontrada a pH altos (acima de pH 8) onde ambas as hemoglobinas exibem sua mais alta afinidade pelo ligante. Aqui ambas as hemoglobinas diferem em sua afinidade e cooperatividade com a qual elas se unem a seus ligantes, tendo a hemoglobina de Arapaima a menor afinidade porém a mais alta cooperatividade.

Summary The effects of pH and organic phosphate on the equilibrium and kinetic properties of the binding of ligands to the hemoglobins of two related Amazonian fish, Osteoglossum bicirrhosum, an obligate water breather, and Arapaima gigas, an obligate air breather, have been studied. The hemoglobins of both fish exhibit a Root effect, and the minimum oxygen affinity is associated with the complete loss of cooperative ligand binding. In this low affinity, T state, there is great subunit heterogeneity in both hemoglobins as evidenced by Hill coefficients well below unity and biphasic carbon monoxide combination kinetics. The greatest difference in the properties of the hemoglobins of these two fish is found at high pH (above pH 8) where both hemoglobins exhibit their highest ligand affinities. Here the hemoglobins differ both in the affinity and cooperativity with which they bind ligands, Arapaima hemoglobin having the lowest affinity but the highest cooperatively.

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 Hemolisados de 16 espécies de peixes amazônicos foram analisados por focalização elétrica em gel. A mudança do ponto isoelétrico sob desoxigenação proporcionou uma avaliação segura do efeito Bohr. Certas espécies de peixe têm componentes de hemoglobina simples cujo pl aumenta significantemente sob desoxigenação, de modo similar à do homem. Outros peixes tinham hemoglobinas, cujos pontos isoelétricos não eram atingidos pela desoxigenação. Seis espécies de peixe tinham, pelo menos, dois componentes na hemoglobina um dos quais tinha um ponto isoelétrico reduzido sob desoxigenação indicando um efeito Bohr reverso enquanto que outro (s) tinha um ponto isoelétrico aumentado sob desoxigeração como ocorre com o efeito Bohr alcalino normal. Uma correlação estreita foi encontrada entre a mudança do ponto isoelétrico com desoxigenação e o efeito Bohr determinado pelas medidas de equilíbrio do oxigênio

Summary Hemolysates from 16 species of Amazon fish were analyzed by gel electrofocusing. The change in iso-eletric point upon deoxygenation provided a reliable estimate of the Bohr effect. Certain species of fish had single hemoglobin components whose pl Increased significantly upon deoxygenation. similar to man. Other fish had hemoglobins whose isoelectric points were unaffected by deoxygenation. Six species of fish had at least two hemoglobin components, one of which had a reduced isoelectric point upon deoxygenation indicating a reversed Bohr effect, whereas the other(s) had an increased Isoelectric point on deoxygenation, as occurs with the normal alkaline Bohr effect. A close correlation was found between the change in Isoelectric point with deoxygenation and the Bohr effect determined by oxygen equilibrium measurements.

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.