2. Гемоглобин, его содержание в крови, биологическая роль. Причины изменения содержания в крови. Гипоксия, их причины. Гемоглобинурия.

Содержание в крови:

Мужчины 135-180гр/л

Женщины 120-160гр/л

Биологическая роль

Гемоглобин это идеальный дыхательный белок, который обеспечивает

1. транспорт кислорода к тканям,

2. транспорт углекислого газа

3. гемоглобиновый буфер (основная буферная емкость).

Изменение числа эритроцитов.

Повышение числа Э и их массы (гематокрит) в целом указывает на эритроцитоз, который может быть первичным (поражение эритропоэза, заболевания системы крови) или вторичным. Вторичный эритроцитоз чаще всего развивается вследствие кислородного голодания тка­ней и наблюдается при легочных заболеваниях, врожденных пороках сердца, при гиповентиляции, пребывании на высоте, накоплении карбоксигемоглобина при курении, молекулярных изменениях ге­моглобина, нарушении выработки эритропоэтина вследствие образования опухоли или кисты. Относи­тельное повышение Э определяется при гемоконцентрации, например, при ожогах, диарее, приеме диуретиков и т. д.

Понижение НЬ и Э является прямым непосредст­венным указанием на анемию (малокровие). Острая кровопотеря до одного литра принципиально не влияет на морфологию Э. Если в отсутствие кровопотери число Э снижается, то, естественно, следует предположить нарушение эффективности эритропо­эза. Эффективный (действительный) эритропоэз может быть оценен с помощью следующих тестов: определения уровня утилизации железа Э, определе­ния количества ретикулоцитов и скорости их созре­вания, измерения продолжительности жизни эритроцитов и других функциональных характерис­тик, определяющих их полноценность.

Строение и синтез.

Гемоглобин это гемопротеид. Это не ферментный белок имеющий интересную структуру. В его состав входит 4 полипептидные цепи. Есть несколько видов гемоглобина: гемоглобин А есть и фетальный гемоглобин в состав которого входят несколько иные цепи.

Фетальный гемоглобин есть у любого человека, другое дело, что у плода это основной гемоглобин.

Обычный гемоглобин взрослых содержит 2 парные  и 2 парные  цепи каждая полипептидная цепь соединяется с гемом 4 цепи - 4 гема.

Миоглобин похожий по структуре белок - мышечный белок, который в отличии от гемоглобина состоит из 1 полипептидной цепи и 1-го гема. Имеет значимость в доставке кислорода внутри клетки до митохондрий.

В процессе присоединения кислорода происходит конформационные изменения субъединиц - положительная кооперативность. Эти конформационные изменения имеют огромную значимость в процессе связывания кислорода в легких и в процессах его отдачи.

Гем: Это очень устойчивая структура, практически это самая длинная замкнутая сопряженная система, которая образует порфириновое ядро состоящее из 4 пиррольных колец соединенных метинильными мостиками. Кроме того здесь имеются боковые цепи. Цитохромы отличаются от гема составом боковых цепей, но порфириновое ядро у них такое же.

Железо связано с пиррольными ядрами, и за счет координационных связей оно связано еще и с азотом имидозольных ядер гистидина полипептидных цепей. Обеспечивается связывание кислорода и образование оксигемоглобина. Соединение в котором железо 3 валентно - метгемоглобин, образуется при действии сильных окислителей (лаки, анилиновые окраски). В крови всегда присутствует метгемоглобин не выше 2%. Метгемоглобин - производное гемоглобина не способен транспортировать кислород.

Восстановление гемоглобина происходит за счет фермента -метгемоглобинредуктазы. У детей этот фермент крайне неактивен.

В боковой цепи содержится 4 метильные группы, 2 винильных и 2 остатка пропионовой кислоты.

Распад гемоглобина происходит достаточно быстро. За сутки синтезируется 6 грамм. Валовый синтез гемоглобина достаточно высок. Гемоглобин в ходе функционирования эритроцита может превращаться в метгемоглобин, могут происходить различные процессы деструктирующие липидный бислой мембран, поскольку перикисное окисление мембран эритроцитов происходит.

Синтез глобина идет на рибосомах, а синтез гема идет из соединений заменимых:

во-первых для синтеза нужна заменимая аминокислота глицин, может образовываться из липидов, из продуктов распада углеводов, из других аминокислот и тд.

во-вторых сукцинилКоА, образуется в циклу Кребса, в него превращаются углеродные скелеты нескольких аминокислот.

Через аминоорнитиновую кислоту образуется так называемая эпсилонаминолевулиновая кислота, далее идет реакция дегидротации и циклизация с образованием порфобилиногена1.

Порфириновое ядро вместе с боковыми цепями носит название протопорфирин9. Происходящие дальше процессы приводят к образованию этого соединения. Потом железо присоединяется с образованием гемоглобина. Синтез требует затрат энергии и на любом из этапов этот синтез может нарушаться.

Что вам здесь нужно знать? Гем синтезируется, требует затрат энергии, синтез идет из простых достаточно соединений.