Глава 18. Функция крови 4ш

передвигаться в одном направлении (к аноду), но с различной скоростью (рис. 18.4).

Для того чтобы не только разделить белки, но также определить их молекулярные массы, применяют метод ультрацентрифугирования. На ультрацентрифуге Сведберга можно получить ускорение от 100000 до 750000 g. При данном ускорении скорость оседания молекул зависит от их удельной массы и формы (рис. 18.3) и плотности среды. Особенно хорошо белковые компоненты в какой-либо смеси можно разделить методом центрифугирования в градиенте плотности, так как при этом каждый из компонентов занимает в пробирке определенный уровень.

Еще более тонким способом разделения белков служит электрофорез в сочетании с иммунопреципитацией (иммуноэлектрофорез). При этом исследовании злектрофоретически разделенные белковые фракции диффундируют в геле по направлению к капле внесенной в него сыворотки. Когда белковый антиген достигает сыворотки, происходит осаждение антител-в геле появляется беловатая полоса мутности. При помощи этого метода было показано, что электрофоретически однородные белковые фракции могут состоять из нескольких белков, различающихся по иммунологическим свойствам (табл. 18.3).

Свойства и функции отдельных белковых фракций. Поскольку чаще всего для разделения белков используют электрофорез, в дальнейшем будут обсуждаться лишь белковые фракции, выделяемые этим методом. На рис. 18.3 схематично показаны относительные размеры и форма основных белков плазмы.

Альбумин плазмы. Около 60% общего белка плазмы приходится на долю альбумина, содержание которого составляет 35-45 г/л. Молекулярная масса альбумина-одного из самых низкомолекулярных белков плазмы-равна 69000. Поскольку концентрация альбумина высока, а размеры его молекулы невелики, этот белок на 80% определяет коллоидно-осмотическое давление плазмы. Общая площадь поверхности множества мелких молекул альбумина очень велика, поэтому они особенно хорошо подходят для выполнения функции переносчиков многих транспортируемых кровью веществ. К веществам, связываемым альбумином, относятся: били-

420 ЧАСТЬ V. КРОВЬ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ

рубин, уробилин, жирные кислоты, соли желчных кислот и некоторые экзогенные вещества - пенициллин, сульфамиды, ртуть и т. д. Одна молекула альбумина может одновременно связать 25-50 молекул билирубина (мол. масса 500). При многих патологических состояниях, в частности воспалительных заболеваниях и поражениях печени и почек, содержание альбумина снижается.

Глобулины плазмы. Глобулинами называют группу белков, которые могут быть разделены электрофоретически. В порядке убывания электрофоретической подвижности различают a₁-, a₂-, ßи γ-глобулины (рис. 18.4). Однако даже эти субфракции неоднородны по составу белков: каждую из них можно разделить при помощи других методов, например иммуноэлектрофореза (табл. 18.3).

Фракция а₁-глобулинов состоит из многих коньюгированных белков, простетической группой которых являются углеводы-преимущественно гексозы и гексозамины. Эти белки называют гликопротеинами. Около 2/3 всего количества глюкозы плазмы присутствует в связанной форме в составе гликопротеинов. Эту связанную глюкозу невозможно определить с помощью клинических проб на сахар в плазме, лишенной белков; она может быть измерена лишь после отделения от белков методом кислотного гидролиза (в этом случае ее концентрация составляет 0,8-1,65 г/л). К субфракции гликопротеинов относится еще одна группа углеводсодержащих белков -протеогликаны (мукопротеины), в состав которых входят мукополисахариды.

К другим белкам, выделяющимся вместе с α₁-глобулинами, относятся тироксин-связывающий белок, (витамин В₁₂)-связывающий глобулин (транскобаламин), билирубин-связывающий глобулин и кортизол-связывающий глобулин {транскортин).

Фракция α₂-глобулинов включает гаптоглобин, относящийся по химическому строению к протеогликанам, и медьсодержащий белок церулоплазмин. На каждую молекулу последнего приходится 8 атомов меди, обусловливающих оксидазную активность этого белка. Церулоплазмин связывает около 90% всей меди, содержащейся в плазме (однако с током крови к клеткам переносится медь, связанная не церулоплазмином, а альбумином).

К ß-глобулинам относятся основные белковые переносчики липидов и полисахаридов. Важное значение липопротеинов состоит в том, что они удерживают в растворе нерастворимые в воде жиры и липоиды и обеспечивают тем самым их перенос кровью. Около 75% всех жиров и липоидов плазмы входят в состав липопротеинов. Небольшие количества липопротеинов обнаруживаются и во фракции a₁-глобулинов, однако большинство относится к ß-глобулинам; главный из них - это ß-липопротеин, молекула которого на 77% состоит из липи-

дов. Исследование липопротеинов плазмы методом ультрацентрифугирования и электрофореза (электрофоретическая подвижность липопротеинов обусловлена их белковым компонентом) - это важное средство диагностики различных форм гиперлипопротеинемий (см. учебники биохимии). Кроме липопротеинов к ß-глобулинам относится группа металлсодержащих белков, один из которых - трансферрин- служит переносчиком меди и, что особенно важно, железа. Каждая молекула трансферрина содержит два атома трехвалентного железа; именно трансферрин обеспечивает транспорт этого элемента кровью. В норме трансферрин плазмы лишь на 30% насыщен железом, и содержание железа составляет 1 мг Fe³⁺ на 1 л плазмы.

К неоднородной группе γ-глобулинов относятся белки с самой низкой электрофоретической подвижностью: их изоэлектрические точки ближе к нейтральному значению pH, чем у других белков плазмы (табл. 18.3). Данная группа включает большинство защитных и обезвреживающих веществ крови (иммуноглобулинов). Поскольку потребности в белках, выполняющих такие специфические функции, бывают различны, размеры и состав фракции γ-глобулинов существенно варьируют. Почти при всех заболеваниях, особенно воспалительных, содержание γ-глобулинов в плазме повышается. При этом общее количество белков плазмы обычно остается приблизительно тем же, так как повышение содержания γ-глобулинов сопровождается примерно равным уменьшением фракции альбумина; в результате так называемый альбумин-глобулиновый коэффициент снижается. К γ-глобулинам относятся также агглютинины крови, называемые анти-А и анти-В.

Фибриноген выявляется в виде узкой отдельной полосы, расположенной между полосами β- и γ-глобулинов. Этот белок представляет собой растворимый предшественник фибрина; последний превращается в нерастворимую форму, обеспечивая образование сгустка крови (с. 432). Молекула фибриногена имеет удлиненную форму (соотношение длина/ширина равно 17:1). Высокая вязкость растворов фибриногена обусловлена тенденцией его молекул образовывать агрегаты в виде «ниток бус».

Характерные изменения фракции фибриногена обнаруживаются лишь при некоторых редких заболеваниях, поэтому электрофоретически выявляемые сдвиги в содержании этого белка не имеют большого диагностического значения. Кроме того, при электрофорезе на бумаге подвижность удлиненной молекулы фибриногена в большей степени зависит от свойств бумаги, чем подвижность других белков плазмы. Из этих соображений при электрофорезе белков крови на бумаге, применяемом в клиниках, обычно используют не плазму, а сыворотку, в результате чего на типичной электрофореграмме полоса фибриногена отсутствует (рис. 18.4).