- •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
2. Цитоплазма эритроцитов
В цитоплазме эритроцитах содержится около 60% воды и 40% сухого остатка. 95% сухого остатка составляет гемоглобин, он образует многочисленные гранулы размером 4-5нм. Оставшиеся 5% сухого остатка приходятся на органические (глюкоза, промежуточные продукты ее катаболизма) и неорганические вещества. Из ферментов в цитоплазме эритроцитов присутствуют ферменты гликолиза, ПФШ, антиоксидантной защиты и метгемоглобинредуктазной системы, карбоангидраза.
Особенность обмена веществ и энергии в эритроците
Эритроцит высокоспециализированная клетка, хорошо приспособленная для транспорта газов. Для эритроцита не характерны анаболические процессы. Необходимые структурные молекулы и ферменты синтезируются заранее в процессе дифференцировки и созревания эритроцитов.
1. Особенность белкового обмена в эритроцитах
В зрелом эритроците белки не синтезируются, т.к. у него нет рибосом, ЭПР, аппарата Гольджи и ядра. Однако в цитоплазме синтезируется пептид глутатион.
Биосинтез глутатиона осуществляется в 2 стадии:
1). АТФ + глутаминовая кислота + цистеин γглутамилцистеин + АДФ + Фн
2). АТФ + γглутамилцистеин + глицинглутатион + АДФ + Фн
Первая стадия катализируется γглутамилцистеинсинтетазой, вторая стадия – глутатионсинтетазой.
Катаболизм белков в эритроците неферментативный. Белки разрушаются и инактивируются в эритроците под действием неблагоприятных факторов: СРО, гликозилирования, взаимодействия с тяжелыми металлами и токсинами.
2. Особенность обмена нуклеотидов в эритроцитах
В зрелом эритроците:
из ФРПФ (из рибозо-5ф) и аденина может синтезироваться АМФ.
АМФ с участием АТФ превращается в АДФ.
В реакциях субстратного фосфорилирования (гликолиз) АДФ превращается в АТФ.
В гликолизе НАД+восстанавливается в НАДН2, который используется для регенерации гемоглобина из метгемоглобина.
В ПФШ НАДФ+восстанавливается в НАДФН2, который используется для функционирования антиоксидантной системы.
3. Особенность липидного обмена в эритроцитах
В зрелом эритроците липиды не синтезируются, однако эритроцит может обмениваться липидами с липопротеинами крови. Катаболизм липидов неферментативный, повреждение и разрушение липидов происходит в реакция ПОЛ.
4. Особенность углеводного обмена в эритроцитах
В зрелых эритроцитах углеводы не синтезируются, а только используются. Основным субстратом для эритроцитов является глюкоза, которая поступает в клетку путём облегчённой диффузии с помощью ГЛЮТ-2. Также эритроцит может использовать фруктозу, маннозу, галактозу, а также инозин, ксилит и сорбит.
А. Анаэрбный гликолиз
Катаболизм углеводов в эритроцитах на 70-90% происходит в анаэробном гликолизе, где с участием фосфоглицераткиназыипируваткиназыобразуется АТФ, а с участием3-ФГА дегидрогеназывосстанавливается НАДН2. Конечный продукт лактат выходит в плазму крови и направляется преимущественно в печень для глюконеогенеза.
Б. ПФШ
10% углеводов в эритроцитах подвергаются катаболизму в ПФШ. В его окислительной стадии с участием глюкозо-6-фосфат дегидрогеназыи6-фосфоглюконат дегидрогеназы восстанавливается НАДФН2.
В. 2,3–дифосфоглицератный шунт
Кроме традиционного ПФШ, у гликолиза эритроцитов многих млекопитающих есть свой специфический шунт - 2,3–дифосфоглицератный. В эритроцитах присутствует дифосфоглицератмутаза, которая активируется дефицитом кислорода и катализирует превращение 1,3–ФГК в 2,3–ФГК в обход фосфоглицераткиназной реакции гликолиза. В условиях гипоксии до 20% глюкозы идет по этому пути. Образующаяся 2,3–ФГК уменьшает сродство гемоглобина к кислороду, что способствует переходу кислорода из гемоглобина в ткани.
Далее 2,3–ФГК под действием 2,3–дифосфоглицератфосфатазы (принято считать, что этой активностью обладает фосфоглицератмутаза) превращается в 3–ФГК, которая возвращается в реакции гликолиза.
При 2,3–дифосфоглицератном шунте в гликолизе не синтезируется АТФ, а свободная энергия 1,3–ФГК, рассеивается в форме теплоты. В этом может заключаться определённое преимущество, поскольку даже в тех случаях, когда потребности в АТФ минимальны, гликолиз может продолжаться.