- •Кафедра биохимии
- •Общие и специфические свойства крови
- •Диагностическое значение общих и специфических свойств крови
- •Состав крови
- •1. Клеточный состав крови
- •Изображение форменных элементов крови
- •2. Межклеточное вещество крови
- •Химический состав плазмы крови
- •Белки плазмы крови
- •Фракции белков плазмы крови
- •I. Альбумины
- •II. Α1-Глобулины
- •III. Α2-Глобулины
- •IV. Β-Глобулины
- •V. Γ-Глобулины
- •Ферменты плазмы крови
- •Лекция № 23 Тема: Биохимия крови 2. Особенности обмена в эритроцитах и лейкоцитах
- •ФункциИ эритроцитов
- •Строение эритроцитов
- •Химический состав эритроцитов
- •1. Плазмолемма эритроцитов
- •2. Цитоплазма эритроцитов
- •Особенность обмена веществ и энергии в эритроците
- •1. Особенность белкового обмена в эритроцитах
- •2. Особенность обмена нуклеотидов в эритроцитах
- •3. Особенность липидного обмена в эритроцитах
- •4. Особенность углеводного обмена в эритроцитах
- •5. Энергетический обмен в эритроцитах
- •6. Обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах
- •7. Обмен метгемоглобина
- •Строение гема
- •Использование гема
- •Синтез гема
- •Нарушения синтеза гема. Порфирии
- •Классификации порфирий
- •Синтез гемоглобина
- •Строение гемоглобина
- •Функции гемоглобина
- •Производные гемоглобина
- •Катаболизм гемоглобина
5. Энергетический обмен в эритроцитах
Образующаяся в анаэробном гликолизе АТФ используется для функционирования транспортных АТФаз, работы цитоскелета и синтеза некоторых веществ. За 1 час все эритроциты крови потребляют 0,7г глюкозы.
Генетический дефект любого фермента гликолиза приводит к уменьшению образования АТФ, в результате падает активность Na+,К+-АТФ-азы, повышается осмотическое давление, может возникнуть осмотический шок и гемолиз.
Для оценки эффективности работы транспортных систем определяют осмотическую резистентность эритроцитов. Осмотическая резистентность эритроцитов в свежей крови в норме составляет 0,20-0,40% NaCl.
6. Обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах
Высокое содержание О2в эритроцитах является причиной образования большого количества его активных форм. Постоянным источником активных форм кислорода в эритроцитах является неферментативное окисление гемоглобина в метгемоглобин: 1).bFe2+etbFe3+e- 2).e- +2 → О∙2
Также СРО в эритроците стимулируют различные окислители - нитраты, сульфаниламиды, противомалярийное лекарство примахин.
Образующиеся активные формы кислорода запускают реакции СРО, которые приводят к разрушению липидов, белков, углеводов и др. органических молекул, являются причиной старения и гибели эритроцита.
Для сдерживания СРО в эритроците функционирует ферментативная антиоксидантная система. Для ее работы необходим глутатион и НАДФН2.
Супероксиддисмутаза(Cu2+ иZn2+) превращает супероксидные анионы в перекись водорода: 2О∙2 + 2H+ → H2O2+ O2
Каталаза- геминовый фермент, разрушает перекись водорода до воды и кислорода: 2Н2О2 → H2O+ O2
Глутатионпероксидаза(селен) при окислении глутатиона разрушает перекись водорода и гидроперекиси липидов до воды:
Н2О2+ 2 GSH → 2 Н2О + G-S-S-G.
Глутатионредуктазавосстанавливает окисленный глутатион с участием НАДФН2:
GS-SG + НАДФН2 → 2 GSH + НАДФ+.
Недостаток в эритроцитах восстановленного глутатиона и НАДФН2 приводит к снижению АОА, активации ПОЛ и может стать причиной гемолитической анемии. Различные окислители - нитраты, сульфаниламиды, противомалярийное лекарство примахин, усиливают гемолиз эритроцитов.
Дефицит восстановленного глутатиона может быть обусловлен действием токсических веществ, например ионами тяжелых металлов или наследственным недостатком глутатионредуктазы.
Дефицит НАДФН2 возникает при наследственной недостаточности (аутосомно-рецессивный тип) первого фермента ПФШглюкозо–6–фосфатдегидрогеназы. Не менее 100 млн человек являются носителями около 3000 генетических дефектов глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.
Для оценки эффективности работы антиоксидантных систем определяют перекисную резистентность эритроцитов.
7. Обмен метгемоглобина
В течение суток до 3% гемоглобина может спонтанно окисляться в метгемоглобин:
bFe2+etbFe3+e-
Восстановление метгемоглобина до гемоглобина осуществляет метгемоглобинредуктазная система. Она состоит изцитохрома b5 и цитохром b5 редуктазы (флавопротеин), донором водорода служит НАДН2, образующийся в гликолизе.
1). Цитохром b5 восстанавливает Fe3+метгемоглобина в Fe2+гемоглобина:
MetHb(Fe3+) + цит b5 восст → Hb(Fe2+) + цитb5 окисл
2). Окисленный Цитохром b5 восстанавливается цитохромb5редуктазой:
цит b5 окисл + НАДН2→ цит b5 восст+ НАД+
Восстановление метгемоглобина может осуществляться также неферментативным путём, например, за счёт витамина В12, аскорбиновой кислоты или глутатиона.
У здорового человека концентрация метгемоглобина в крови не превышает 1%.
Генетический дефект ферментов гликолиза и метгемоглобинредуктазной системы приводит к накоплению метгемоглобина и увеличению образования активных форм кислорода. Активные формы кислорода вызывают образование дисульфидных мостиков между протомерами метгемоглобина, что приводит к их агрегации с образованием телец Хайнца. Последние способствуют разрушению эритроцитов при попадании их в мелкие капилляры. Накопление метгемоглобина в крови из-за нарушения транспорта кислорода ведет к гипоксии.