Forster R E, Steen J B
J Physiol. 1968 Jun;196(3):541-62. doi: 10.1113/jphysiol.1968.sp008522.
利用改良的哈特里奇 - 劳顿快速反应装置,通过氧电极测量反应进程,研究了人类红细胞的玻尔效应及其一些组成反应的速率。
玻尔效应的速率与以下假设相符:借助二氧化碳交换以及与缓冲剂反应实现氢离子跨膜转运通常是限速步骤。
(a) 当细胞周围二氧化碳分压显著升高引发玻尔逆反应时,37摄氏度下的半衰期为0.12秒。在此情况下,二氧化碳最初可扩散进入细胞,该过程主要受细胞内二氧化碳水合作用速率限制。
(b) 当细胞外氢离子浓度增加引发玻尔逆效应,且细胞内外二氧化碳分压较低且相等时,半衰期变为0.31秒。在此情况下,即便在起始阶段,由氢离子与碳酸氢根几乎瞬间中和反应形成的碳酸也必须脱水形成二氧化碳,而这又必须扩散进入红细胞并在其中反应,之后血红蛋白氧合形式才能发生变化。当添加碳酸酐酶抑制剂以减缓细胞内二氧化碳反应时,半衰期升至10秒。
(c) 由二氧化碳分压升高在溶血细胞悬液中引发的玻尔逆效应似乎受二氧化碳水合形成氢离子的速率限制。
在42.5摄氏度至28摄氏度之间,玻尔逆效应的平均温度系数Q₁₀为2.5,活化能为8000卡。
结合一些生理情况,讨论了二氧化碳 - 碳酸氢盐系统对于细胞内快速pH变化的显著重要性。