Электронная библиотека

  • Для связи с нами пишите на admin@kursak.net
    • Обратная связь
  • меню
    • Автореферат (88)
    • Архитектура (159)
    • Астрономия (99)
    • Биология (768)
    • Ветеринарная медицина (59)
    • География (346)
    • Геодезия, геология (240)
    • Законодательство и право (712)
    • Искусство, Культура,Религия (668)
    • История (1 078)
    • Компьютеры, Программирование (413)
    • Литература (408)
    • Математика (177)
    • Медицина (921)
    • Охрана природы, Экология (272)
    • Педагогика (497)
    • Пищевые продукты (82)
    • Политология, Политистория (258)
    • Промышленность и Производство (373)
    • Психология, Общение, Человек (677)
    • Радиоэлектроника (71)
    • Разное (1 245)
    • Сельское хозяйство (428)
    • Социология (321)
    • Таможня, Налоги (174)
    • Физика (182)
    • Философия (411)
    • Химия (413)
    • Экономика и Финансы (839)
    • Экскурсии и туризм (29)

Биохимия крови

Кровь- ткань, клетки которой циркулируют в замкнутой системе сосудов. Кровь и лимфа – сформировавшиеся эволюционно совершенные формы коммуникации. Они облегчают контакты с внешней средой и между тканями организма. Фундаментальная роль – поддержание гомеостаза. В медицинской     практике кровь – важнейший объект для биохимических исследований.

Основные биохимические и физиологические функции крови:

1.        дыхательная (транспорт О2 от легких к тканям, транспорт СО2)

2.              питательная     (транспорт     поглощенных     питательных,      минеральных,
биологически активных веществ)

3.       транспорт экзогенных метаболитов, регуляция метаболизма

  1. доставка конечных продуктов обмена веществ в почки, кожу, кишечник для
    элиминации
  2. поддержание в организме нормального кислотно-щелочного равновесия

6.      обеспечение  постоянства  концентрации  Н+  или  постоянства рН,  который
является основным фактором регуляции ферментативной активности

7.         распределение    тепловой    энергии    с    целью    поддержания    нормальной
температуры тела

8.    иммунная защита (лейкоциты и антитела).

Белки плазмы крови

Концентрация белков плазмы у взрослых людей – 57-81 г/л (СИ).

Белки плазмы – это сложная смесь, которая включает простые белки, а также

различные        сложные        конъюгированные        молекулы        (гликопротеины,

фосфопротеины).

Основными  методами разделения  смеси  на индивидуальные  белки  являются использование растворителей электролитов.  В  результате  удается  выделить  3 основные группы белков плазмы:

  1. фибриноген
  2. альбумин
  3. глобулин

Наиболее простым и удобным методом разделения белков является электрофорез:

1.     на бумаге удается получить 5 фракций

–          альбумин

–          α1-глобулин

–          α2-глобулин

–          β-глобулин

–          γ-глобулин

2.       в крахмальном геле и иммуноэлектрофорез позволяют разделить белки плазмы
на большее количество фракций (9-13)

Электрофоретический анализ белков представляет ценность при постановке диагноза-»планировка лечения. Например, при множественной миеломе резко повышается концентрация глобулинов класса А. При нефрозе снижается общий белок и альбумины, повышаются α1 и α2- глобулины. При циррозе печени уменшается общий белок и альбумины, увел. у-глобулины. При хроническом ревматоидном артрите увел. β- и у-глобулины.

Сывороточный альбумин

Синтезируется в печени и его единственная ППЦ состоит из 610 аминокислот и имеет 17 S-S связей. Это один из немногих белков плазмы, который не является гликопротеином. Имеет наименьшую молекулярную массу и наиболее подвижен при электрофорезе. Наиболее важной функцией является то, что этот белок вносит наиболее существенный вклад во внутрисосудистое осмотическое давление (75-80%). При гипоальбуминемии (заболевание печени и почек)—> отек мягких тканей.

Шок, как и отек, часто встречающийся клинический синдром. При травмах и после тяжелых операций капилляры становятся проницаемыми для белков плазмы,  они   выходят  в  межклеточное   пространство  —>  много  жидкости  с

альбумином —> умен. объем крови, поступление ферритина из печени, -умен. АД, гипоксия. Выздоровление часто не наступает при введении жидкости -необратимый шок.

Кроме участия в поддержании осмотического давления альбумин является молекулой – переносчиком. Он транспортирует различные нерастворимые в воде вещества и необходим для нормального обмена жиров. Важна роль в переносе высших жирных кислот из печени в периферические ткани. При нарушении обмена – альбуминемии – умен.- концентрация альбумина, транспорт жирных кислот нарушен, а уровень ЛП увел., холестерина, фосфоглицерола. Альбумин связывает билирубин —> в печень. Концентрация Са2+ в плазме, стероидных гормонов и триптофана регулируется в определенной степени в результате их связывания с альбумином. Многие лекарства (пеницилин,аспирин) образуют прочные комплексы с альбумином.

Глобулины

Гетерогенная сложная смесь белков, нерастворимых в воде. По химической природе они гликопротеины.

α-глобулины

Наиболее изучены функции:

  1. ретинолсвязывающий белок  (транспорт ретинола)  образует  эквимолярный
    комплекс с преальбумином, который функционирует одновременно как    Туг-
    связывающий   белок.   Образование   комплекса   имеет   биологический   смысл-
    предотвращение экскреции почками ретинолсвязывающего белка.
  2. α2  –  глобулин   (церуллоплазмин):   содержит  0.34%  по   массе   меди.   Для
    связывания одно- и двухвалентной меди в молекуле имеется δ-участок. Будучи
    медиатором транспорта меди поддерживает ее нормальный уровень в тканях
    (печени).

Доказана ферроксидазная и полиаминооксидазная активность глобулина. У
больных с наследственной болезнью Вильсона уровень церуллоплазмина умен., при этом     концентрация      свободной     меди увел.                                                                                                                                    (особенно      в      печени      и мозге)-»неврологические расстройства и поражения печени. Аналогично при хронических и острых отравлениях медью.

3.      гаптоглобин составляет 1/4 всех α2 – глобулинов. Образует специфические
стабильные комплексы с гемоглобином (1:1). В организме такие комплексы могут
образоваться в результате внутрисосудистого гемолиза эритроцитов.
Биохимический смысл – высокая молекулярная масса, которая препятствует
экскреции   белков   с   почками   и   защита   самих   почек   от   повреждения   их
гемоглобином.     Снижается     концентрация     гаптоглобина     у     больных     с
гемолитической анемией.

β-глобулины

Фракция включает различные белки, в том числе липопротеины. Главный компонент – трансферрин, Мг=77500, ИЭТ=5.5. Этот белок составляет «3% от всех белков плазмы. Функция: связывание и транспорт Fe3+ в различные ткани (в РЭС). Может взаимодействовать с Си и Zn .Осуществляет регуляцию свободного железа в плазме, предотвращает избыточное накопление железа в тканях и потерю его с мочой. Может связывать 2Fe 3+ только в присутствии СО2. У

здоровых людей 1/3 трансферрина насыщена Fe3 +. При беременности, у больных с дефицитом железа – увел. концентрация трансферрина в плазме.

γ – глобулины

Иммуноглобулины, синтезированные Вл или плазмоцитами. Антитела с высокой специфичностью связываются с антигенными детерминантами других молекул. Все молекулы Ig состоят из двух идентичных легких цепей (L), Мг=23000 и двух тяжелых цепей (Н), Мг=53000-75000. У человека 5 основных классов иммуноглобулинов.

Обмен железа

  1. Fe   входит в состав гемсодержащих белков (гемоглобин,миоглобин), а также
    металл флавопротеинов, FeS – содержащих белков (в ЦПЭ), трансферрина и
    ферритина.
  2. источники Fe при биосинтезе перечисленных белков – это пищевые продукты и
    вода,  всасывается  ~10%  Fe  пищи.  Другой источник – это  железо,  которое
    повторно используется из гемоглобина.

3.        кислая   среда   желудка   и   присутствие   в   пище   аскорбиновой   кислоты
способствуют высвобождению железа из органических солей пищи.

4.     поступление Fe из энтероцитов в кровь зависит от скорости синтеза в них белка
апоферритина, который улавливает Fe в клетках слизистой оболочки кишечника и
превращается в ферритин, он остается в энтероцитах.

Биологический смысл: это снижает поступление железа в капилляры из клеток кишечника. При недостатке железа в организме апоферритин практически не синтезируется, когда потребности в железе не велики скорость биосинтеза апоферритина повышается.

  1. фермент крови ферроксидаза или церуллоплазмин окисляет двухвалентное
    железо, затем оно связывается с трансферрином, который транспортируется с
    кровью.
  2. трансферрин взаимодействует со специфическими рецепторами и поступает в
    клетку.   При   снижении   концентрации   железа   в   клетках   скорость   синтеза
    ферментов снижается и наоборот.
  3. ферритин играет роль депо Fe в клетках печени, селезенке и костном мозге.

8.        избыток   железа   аккумулируется   в   печени   и   других   тканях   в   составе
гомосидерина  –   комплекса   белков,   полисахаридов   и   Fe3+,   который   плохо растворим в воде и содержит ~3% Fe.

Накопление гранул гомосидерина в ретикулоэндотелиоцитах печени и селезенки может привести к нарушению функций этих органов.

Особенности метаболизма эритроцитов

  1. В   результате   дифференцировки   эритроциты   теряют   ядро,   рибосомы,
    митохондрии и эндоплазматический ретикулум.
  2. очень важную роль в эритроцитах играет метаболизм глюкозы, который
    представлен анаэробным гликолизом и реакциями ПФП
  3. высокое содержание кислорода в эритроцитах вызывает повышение скорости
    образования супероксидного аниона О2-, H2O, ОН- .

О образуется в ходе одноэлектронного окисления молекулярным кислородом восстановленного флавина, например в составе фермента ксантинДГ.

02-    также образуется при одноэлектронном окислении О2    восстановленного компонента дыхательной цепи:

Е-Н2+ О2-> Е-Н + О2 + Н + Этот ионный радикал может восстанавливать окисленный цитохром с:

цитохром с (Fe )—»цитохром с (Fe )

Удаление    супероксида   может    осуществляться    специфическим    ферментом суперокси дд исмутазой:

О2-+ О2-+ 2Н+ à H2O2

В этой реакции Од выступает одновременно как восстановитель и как окислитель. Биохимическое действие O2- в тканях обычно усиливается в результате инициирования цепной реакции образования свободных радикалов. Основная функция супероксиддисмутазы по всей вероятности является в зашите аэробных организмов от повреждающего действия O2- Постоянным источником образования активных форм О2 в эритроцитах является неферментативное окисление гемоглобина.

Hb(Fe2+)+ О2 à Hb(Fe2+ )+ О2-

Активные формы О2 оказывают повреждающее действие на мембраны эритроцитов и могут вызывать гемолиз.

Биохимические системы защиты от активных форм кислорода Гликолиз обеспечивает синтез АТФ и самое главное восстановленных НАДФН, которые являются коферментом метгемоглобинредуктазы. Супероксиддисмутаза

Полученная в результате этой реакции H2O2 под действием ферментов глутатионпероксидазы и катал азы превращается в H2O и O2. При этом донором водорода является восстановленный глутатион. Окисленный глутатион восстанавливается глутатионредуктазой, коферментом которой является НАДФН. Природные естественные антиоксиданты (токоферрол,аскорбиновая кислота) При генетическом дефекте глюкозо-6-фосфатДГ, а также при приеме некоторых лекарств, которые являются сильными окислителями, потенциал глутатионовой защиты может оказаться недостаточным, что приводит к увеличению в клетке активных форм O2, и соответственно окислению гемоглобина (SH-группы). Образование S-S связей между протомерами НЬ и метНЬ приводит к их агрегации и образованию телец Хайнца и вызывает разрушение эритроцитов. Кроме активных форм кислорода возникновение цепных реакций образования органических радикалов могут вызывать металлы с переменной валентностью. Инициация цепной реакции

R-COOH + Ме(n)> ROO~ + Me (n-1)-H+

В дальнейшем происходит развитие реакций с образованием смеси различных органических радикалов и перекисных соединений, которые способны повреждать ненасыщенные липиды ((3-каротин, ретинол).

Гемоглобин Формы гемоглобина:

1) дезоксигемоглобин (восстановленный) – это НЬ, не связанный с кислородом и содержащий гем с ферроионом (Fe2+)

2)      оксигемоглобин –  полностью  оксигенированный НЬ (НЬОд,)  содержит 4
молекулы О^на 1 молекулу НЬ

3)    карбоксигемоглобин (НЬСО) связывает 4 молекулы СО
НЬ может связывать 4 молекулы NO – HbNO

Различные пероксиды, феррициониды, ионы азотистой и мышьяковистой кислот, хиноны могут окислять Fe до Fe f^- получают метНЬ, который не присоединяет ни О^, ни СО.

20 – 30% метгемоглобина – сильная интоксикация организма, > 60% -несовместимо с жизнью.

Конверсия метгемоглобина

Конверсия метНЬ in vivo может быть осуществлена гидросульфидом натрия, также рассматривается роль глутатионовой кислоты, восстановленных нуклеотидов и аскорбиновой кислоты.

Биомедицинское значение гемоглобина Установлена молекулярная основа ряда генетических заболеваний, например:

1)               серповидно – клеточная анемия возникает в результате изменения свойств
поверхности (3 – субъединиц НЬ, в результате полимеризации дезоксиНЬ серой,
образуются спиральные фибриллярные структуры. При этом каждая молекула
гемоглобина контактирует с 4 соседними молекулами. Образование подобных
трубчатых волокон ответственно за повреждение содержащих их эритроцитов,
которые приобретают серповидную формую Становятся подвержены лизису в
момент прохождения ими щелей в синусоидах селезенки.

2)               Талассемии. Возникают при снижении скорости синтеза а- или   р-цепей. Это
приводит к развитию анемии, которая может иметь очень тяжелую форму.

Биосинтез тема и его регуляция

Гем – это простетическая группа гемоглобина, миоглобина, цитохрома, каталазы, пероксидазы. Синтезируется во всех клетках, но наиболее активно в печени и костном мозге.

Ключевой реакцией биосинтеза порфирина является образование аминолевулиновой кислоты, кофактор – пиридоксальфосфат. Активность фермента аминолевулинатсинтазы регулируется аллостерически и на уровне транскрипции гена фермента. Сам гем и гемоглобин являются аллостерическими ингибиторами и репрессорами синтеза этого фермента.

 

В результате трех последовательных реакций порфобилиноген преобразуется в протопорфирин 9, который в присутствии Feu и под действием фермента феррохелатаза переходит собственно в гем.

Анемии

Анемия – малокровие. Это состояние, при котором снижается содержание гемоглобина, а чаще и числа эритроцитов в единице объема крови, что приводит к снижению доставки кислорода к тканям (гипоксия). Считается, что у мужчин НЬ < 120, у женщин НЬ < 110 — гипоанемическое состояние.

Существует 2 группы анемий:

1    группа связана с нарушением гемоглобинообразования, продукции эритроцитов
и повышенным разрушением эритроцитов.

2    группа анемий возникает при кровопотерях.

Апластическая (гипопластическая) анемия возникает в результате угнетения костномозгового кроветворения (при действии физических, химических, лекарственных и других факторов на костный мозг)

Гемолитическая анемия – в результате укорочения жизни эритроцитов. Наиболее часто встречается наследственный сфероцитоз (дефект структуры мембран эритроцитов)

Мегалобластная (пернициозная) анемия, она же В и – дефицитная, бывшая злокачественная. Возникает в результате дефицита витамина В1г. . Причины дефицита: чаще атрофия слизистой оболочки желудка и нарушение всасывания витамина (связано с внутренним фактором Касла)

Железодефицитная – недостаточность поступления Fe с пищей, нарушение всасывания Fe после резекции желудка и кишечника, хронический энтерит. Чаще всего причиной является кровопотеря.

Пример: маточные кровотечения – при фибромиомах, ЖКТ кровотечения – при язвенной болезни, грыже пищеводного отверстия диафрагмы, геморрое.

Постгеморрагическая (острая) – возникает при острой массивной кровопотере (травмы, изъязвления кровеносных сосудов, например, маточные кровотечения, разрыв фаллопиевых труб, циррозы печени)

Тема необъятна, читайте еще:

  1. Биохимия Белков
  2. Обмен углеводов биохимия
  3. Биохимия лекция
  4. Биохимия нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Матричные биосинтезы

Автор: Александр, 19.03.2013
Рубрики: Биология
Предыдущие записи: Биохимия, гормоны
Следующие записи: Регуляция обмена веществ. Гормоны (химические посредники)

Последние статьи

  • ТОП -5 Лучших машинок для стрижки животных
  • Лучшие модели телескопов стоимостью до 100 долларов
  • ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ РЕЧЕВОГО РАЗВИТИЯ У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА
  • КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ СИБИРИ: ГЕОПОЛИТИЧЕСКИЕИ ГЕОЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ
  • «РЕАЛИЗМ В ВЫСШЕМ СМЫСЛЕ» КАК ТВОРЧЕСКИЙ МЕТОД Ф.М. ДОСТОЕВСКОГО
  • Как написать автореферат
  • Реферат по теории организации
  • Анализ проблем сельского хозяйства и животноводства
  • 3.5 Развитие биогазовых технологий в России
  • Биологическая природа образования биогаза
Все права защищены © 2013 Kursak.NET. Электронная библиотека : Если вы автор и считаете, что размещённая книга, нарушает ваши права, напишите нам: admin@kursak.net