Распад гема

Распад гема происходит при распаде гемоглобина в органах РЭС, преимущественно в селезенке, гепатоцитах печени, костном мозге, лимфатических узлах.

Гем

гемоксигеназа

Разрыв порфиринового кольца, Fе²⁺ окисляется в Fе³⁺

Освободившиеся при распаде гема ионы железа могут быть использованы для синтеза новых молекул гемоглобина или синтеза других железосодержащих белков.

Биливердин (желчный пигмент желтого цвета)

биливердинредуктаза

билирубин

(красно-желтый пигмент желчи, плохо растворимый в воде)

Гемоглобин. Схема распада гемоглобина крови

Гемоглобин взрослого организма (HbA) является тетрамером, состоящим из двух α- и двух β-субьединиц с молекулярными массами примерно 16 кДа. α- и β-цепи отличаются аминокислотной последовательностью, но имеют сходную конформацию. Примерно 80% аминокислотных остатков глобина образуют α-спирали. Каждая субъединица несет группу гема с ионом двухвалентного железа в центре. При связывании O₂ с атомом железа в геме (оксигенация Hb) и отщеплении O₂ (дезоксигенация) степень окисления атома железа не меняется. Окисление Fe²⁺ до Fe³⁺ в геме носит случайный характер. Окисленная форма гемоглобина, метгемоглобин, не способна переносить O₂. Содержание Hb в крови составляет 140-180 г/л у мужчин и 120-160 г/л у женщин.

Схема процессов распада гемоглобина крови.

Продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, затем они разрушаются и освобождается гемоглобин (8-9 г в сутки). Главными органами, в которых происходят разрушение эритроцитов и распад гемоглобина, являются печень, селезенка и костный мозг.

В РЭС клеток Fе (II) в составе гемоглобина окисляется до Fе (III), в результате чего гемоглобин превращается в метгемоглобин. Распад гемоглобина в печени начинается с разрушения тетрапиррольной структуры гема. Этот процесс катализируется НАДФ-содержащей оксидазой и приводит к образованию зеленого пигмента вердоглобина.

Дальнейший распад вердоглобина происходит с освобождением железа (удаляется Fе³⁺), белка-глобина и образованием одного из желчных пигментов – биливердина. Эту реакцию катализирует фермент гемоксигеназа. Биливердин находится в желчи и в небольших количествах в тканях

Образовавшийся биливердин ферментативным путем (фермент биливердинредуктаза) восстанавливается в печени в билирубин, являющийся основным желчным пигментом у человека.

Основное место образования билирубина – печень, селезенка. Кровь, оттекающая из селезенки, попадает в печень, в которой билирубин задерживается, и затем вместе с желчью изливается в желчный пузырь. Одновременно в печени задерживается и железо, которое в виде ферритина накапливается в печеночных клетках, играющих роль депо соединений железа.

Изменение цвета синяков на теле – наглядное проявление реакций распада гемоглобина. Синяк проявляется пятном, меняющим свой цвет на протяжении нескольких дней. Из красного он превращается в фиолетовый, затем – в синий, потом - в зеленый, и, наконец – в желтый. Такое изменение объясняется распадом красящего вещества – гемоглобина.

Свободный или непрямой билирубин – билирубин образующийся в клетках РЭС, плохо растворим в воде, токсичен.

В плазме билирубин специфически связывается с альбумином. В комплексе с этим белком он переносится в печень, где переводится в более растворимое в воде состояние, альбумин освобождается, а билирубин взаимодействует в клетках печени с глюкуроновой кислотой (с одной молекулой, образуя моноглюкуронид, или с двумя молекулами, образуя диглюкуронид).

Связанный или прямой билирубин – билирубин связанный с глюкуроной кислотой (диглюкуронидбилирубин), водорастворим, не токсичен.

Законспектировать схему распада гемоглобина стр296 рис.66