Биохимия эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов. Кровь. (Лекция 17)

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Биохимия эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов. Кровь. (Лекция 17)

Содержание

2. План лекции Эритроцит: особенности структуры, химического состава, метаболизма белков, жиров, углеводов. Гемоглобин и миоглобин: строение, функции,
3. Эритроциты форменные элементы крови образуются в костном мозге, циркулируют в крови около 100-120 дней, разрушаются макрофагами
5. ФУНКЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ Газообмен: транспорт О2 и СО2 Регуляция КОС Адсорбция и транспорт на клеточной мембране различных
6. Строение эритроцита 60 % вода 40% сухой остаток 5 % - органические и неорганические вещества 95%
7. II. Плазмолемма Белки (15 шт): Спектрин Актин Белок 3 полосы Гликофорин Белок полосы 4.1 Анкирин Na+/K+-АТФ-аза
8. Часть белков плазмолеммы образуют цитоскелет фибриллярный белок спектрин образует сеть глобулярные белки, пронизывающие мембрану: гликофорин ,
9. олигосахарид Cl- HCO3-
11. Спектрин основной белок цитоскелета эритроцитов ( 25% массы всех белков), имеет вид фибриллы 100нм, состоящей из
12. Гликофорин трансмембранный гликопротеин (30 кДа), пронизывает плазмолемму в виде спирали. С наружной поверхности эритроцита к нему
13. Углеводы олигосахариды гликолипидов и гликопротеидов, на внешней поверхности плазмолеммы образуют гликокаликс. Олигосахариды гликофорина являются агглютиногенами (А
14. ОСОБЕННОСТЬ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ЭРИТРОЦИТЕ Эритроцит высокоспециализированная клетка, хорошо приспособленная для транспорта газов. Для
15. Особенности обмена нуклеотидов рибозо-5ф + аденин → АМФ АМФ + АТФ → АДФ + АДФ АДФ
16. Особенности обмена углеводов Анаэробный гликолиз ПФШ 2,3 дифосфоглице- ратный шунт Глюкоза Глюкоза Глюкозо-6ф ГЛЮТ-1 инсулиннезависим Гексокиназа
17. (метод оценки ПРЭ)
18. Обмен метгемоглобина В течение суток до 3% гемоглобина может спонтанно окисляться в метгемоглобин: Ηb (Fe2+) →
19. Восстановление метгемоглобина также может осуществляться неферментативным путём за счёт витамина В12, аскорбиновой кислоты или глутатиона Генетический
20. ОБРАЗОВАНИЕ ТЕЛЕЦ ХА ПРИ СЕРПОВИДНОКЛЕТОЧ НОЙ АНЕМИИ
21. Na+/K+-АТФ-аза - мембранный фермент поддерживает градиент концентраци Na+ и К+ Патология (сфероцитоз): ↓Na+/K+-АТФ-азы → ↑ Na+
23. Особенности липидного обмена В зрелом эритроците липиды не синтезируются, эритроцит может обмениваться липидами с липопротеинами крови.
24. В зрелом эритроците белки не синтезируются, т.к. у него нет рибосом, но в цитоплазме синтезируется глутатион
25. Структура трипептида глутатиона (L-глутамил-L-цистеинилглицин, GSH)
26. Биосинтез глутатиона Глутатион синтезируется из аминокислот L-цистеина, L-глутаминовой кислоты и глицина. Синтез происходит в две АТР-зависимые
27. Особенность метаболизма при старении эритроцитов ↓ образование АТФ Нарушаются энергозависимые процессы восстановления формы эритроцитов → сфероцитоз,
28. СТРОЕНИЕ ГЕМА Гем - это порфирин, в центре которого находиться Fe2+. Fe2+ включается в молекулу порфирина
29. Наибольшее количество гема содержат эритроциты (Hb), мышечные клетки (миоглобин) и клетки печени (цитохром Р450). Гемы разных
30. СИНТЕЗ ГЕМА Гем синтезируется во всех тканях, но с наибольшей скоростью в костном мозге и печени.
31. В цитоплазме Гидроксиметилбилан Уропорфириноген III Копропорфириноген III Протопорфириноген IX Протопорфирин IX Гем Порфобилиногендезаминаза Уропорфириноген III косинтаза
32. Порфирии - гетерогенная группа заболеваний, вызванная нарушениями синтеза гема вследствие дефицита одного или нескольких ферментов. НАРУШЕНИЯ
34. Негативные последствия порфирий связаны с дефицитом гема и накоплением в организме промежуточных продуктов синтеза гема –
35. В коже на солнце порфириногены превращаются в порфирины. О2 при взаимодействии с порфиринами переходит в синглетное
36. Порфириногены бесцветны и не флуоресцируют, а порфирины имеют интенсивную красную флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах. Избыток порфиринов
37. Гемоглобин Тетрамерный хромопротеин 4 гема и 4 глобина (α, β, γ, δ и т.д.) Масса –
38. Синтез гемоглобина Гем индуцируется синтез цепей глобина на рибосомах. Гены цепей глобина расположены в 11 и
39. Fe+2 Fe+2 Fe+2 Fe+2 ГИДРОФОБНАЯ СВЯЗЬ ИОННАЯ СВЯЗЬ Структура гемоглобина ГИС ГИС ГИС ГИС
40. Виды гемоглобина Физиологические Эмбриональный: Gover I -4ε, Gover II -2α 2ε Фетальный - 2 α 2γ
41. ε α Gover I Gover II У взрослого человека 98 %. Синтезируется с 8 месяца развития
42. Талассемия Генетическое заболевание, обусловленное отсутствием или снижением синтеза одной из цепей гемоглобина. Причиной являются мутации генов-операторов,
43. HbА1 Биосинтез α β 50% 50% α-талассемия Биосинтез α β 100% β β β β β
44. β-Талассемия Симптомы через полгода после рождения, когда прекращается синтез γ-цепи НвF. Прогрессирует анемия. Увеличиваются селезенка и
45. Серповидноклеточная анемия β-субъединицах НвS в шестом положении вместо ГЛУ находиться ВАЛ. Гидрофобные участок НвS, соединяются с
46. Механизм развития СКА О2 ВАЛ О2
47. Fe+2 ГИС О2 CO CN- OH- ОКСИГЕМОГЛОБИН КАРБОКСИГЕМОГЛОБИН МЕТГЕМОГЛОБИН ЦИАНМЕТГЕМОГЛОБИН Производные гемоглобина +3 ẽ ДЕЗОКСИГЕМОГЛОБИН
48. оксигемоглобин HbО2 (Fe2+) - соединение молекулярного кислорода с гемоглобином. Процесс называется оксигенацией, обратный процесс - дезоксигенацией
49. Производные гемоглобина: Карбоксигемоглобин HbСО (Fe2+) Связь гема с СО в двести раз прочнее, чем с О2.
50. метгемоглобин МtHb (Fe3+) Образуется при воздействии на гемоглобин окислителей (оксидов азота, хлоратов). В норме в крови
51. Цианметгемоглобин HbСN (Fe3+) образуется при присоединении СN- к метгемоглобину. Эта реакция спасает организм от смертельного действия
52. Fe+2 NH2 CO2 ОБРАЗОВАНИЕ КАРБГЕМОГЛОБИНА + ГИС NH-СООН
54. Аллостерическая регуляция насыщения гемоглобина кислородом На насыщение гемоглобина О2 влияют: Температура рH – эффект Бора Концентрация
55. Кривая диссоциации О2 для Hb ↑t◦ pH pCO2 2,3-ДФК
56. Fe+2 Fe+2 О2 Fe+2 Fe+2 гис гис гис гис О2 О2 О2 2,3-ФГК Сердце Головной мозг
57. Обмен веществ в лейкоцитах - полноценные клетки, содержат все органеллы. - присущи все виды обмена (кроме
59. АФК АФК используются фагоцитами для разрушения вирусов, онкоклеток оксидаза НАДФН2 + 2О2 -------------> НАДФН+ + 2О2²-
60. Образование NO L-АРГИНИН =(NO-СИНТАЗА)= L-ЦИТРУЛЛИН НАДФН НАДФ+ О2 NO
61. ФАГОЦИТОЗ Фагоцитоз-процесс активного поглощения и переваривания клетками организма попавших в него живых и убитых микробов или
62. Этапы фагоцитоза
66. Скачать презентацию

Слайд 2

План лекции
Эритроцит: особенности структуры, химического состава, метаболизма белков, жиров, углеводов.
Гемоглобин и

миоглобин: строение, функции, обмен, диагностическое значение определения в крови и моче.
Производные и виды гемоглобина, особенности состава, строение, функции, биологическое клиническое и диагностическое значение.
Эритроцит: пиридинзависимые реакции (НАД, НАДФ), физиологическая роль, биохимические нарушения при их недостатке, клинические проявления.
Механизмы транспорта О2 и СО2 кровью: реакции, биологическое значение.
Эритроцит: пентозофосфатный и 2,3-дифосфоглицератный шунты гликолиза (схема); особенности функционирования, причины и последствия нарушений.
Эритроцит: система глутатиона, механизм действия, биологическое и клиническое значение.
Гемоглобин (НbА2): строение, механизм связывания и отдачи О2 тканям, аллостерическая регуляция, значение.
Эритроцит: пути обмена углеводов (схема), их значение, причины и последствия нарушений.
Эритроцит: механизм образования активных форм кислорода, метгемоглобина и антиоксидантной защиты.

Слайд 3

Эритроциты
форменные элементы крови
образуются в костном мозге,
циркулируют в крови около 100-120

дней,
разрушаются макрофагами в селезёнке, печени, и костном мозге.
обновляется в сутки 1% эритроцитов
В организме около 25*1012 эритроцитов.
Концентрация у ♂ 3,9*1012 - 5,5*1012 /л, у ♀ - 3,7*1012 - 4,9*1012/л.
эритропоэз стимулирую андрогены, тормозят женские половые гормоны.

Слайд 4

Слайд 5

ФУНКЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ
Газообмен: транспорт О2 и СО2
Регуляция КОС
Адсорбция и транспорт на клеточной

мембране различных веществ (аминокислот, антител, токсинов, лекарств).
Участвуют в регуляции вязкости крови, вследствие пластичности (вязкость крови в мелких сосудах меньше, чем крупных).
Участвуют в свертывании крови, выделяя эритроцитарные факторы свертывания (эритроцитин)

Слайд 6

Строение эритроцита
60 % вода
40% сухой остаток
5 % - органические
и неорганические

вещества

95% гемоглобин

I. Цитоплазма эритроцита:

безъядерные клетки, утратившие ядро и большинство органелл, имеют цитоплазму и плазмолемму (клеточную мембрану), толщиной около 20 нм.
80% имеют форму дискоцитов (максимальный газообмен, большая пластичность при прохождении капилляров).
Диаметр от 7,1 до 7,9 мкм,
толщина в краевой зоне - 1,9 - 2,5 мкм, в центре - 1 мкм.
Поверхность равна 125 мкм2, а объём (MCV) – 75-96 мкм3.

Слайд 7

II. Плазмолемма
Белки (15 шт):
Спектрин
Актин
Белок 3 полосы
Гликофорин
Белок полосы 4.1
Анкирин
Na+/K+-АТФ-аза
Са2+-АТФ-аза

Липиды:
холестерин
Внешний слой:
фосфатидилхолин,
сфингомиелин,
Гликолипиды 5%.
Внутренний слой:
фосфатидилсерин
фосфатидилэтаноламин

Углеводы:
Олигосахариды гликолипидов и гликопротеидов образуют гликокаликс

Слайд 8

Часть белков плазмолеммы образуют цитоскелет
фибриллярный белок спектрин образует сеть
глобулярные белки, пронизывающие

мембрану: гликофорин , белок полосы 3, белок полосы 4.1, актин, анкирин фиксируют сеть спектрина на мембране

придают эритроциту двояковогнутую форму и высокую механическую прочность
Под действием различных факторов способны с затратой АТФ изменять конформацию и в целом - форму эритроцита

Функция

Строение

Слайд 9

олигосахарид
Cl-
HCO3-

Слайд 10

Слайд 11

Спектрин
основной белок цитоскелета эритроцитов ( 25% массы всех белков),
имеет

вид фибриллы 100нм, состоящей из 2 перекрученых друг с другом цепей α-спектрина и β-спектрина.
образуют сеть, которая фиксируется на цитоплазматической стороне плазмалеммы с помощью анкирина и белка полосы 3 или актина, белка полосы 4.1 и гликофорина.
Белок полосы 3
трансмембранный гликопротеид, полипептидная цепь много раз пересекает бислой липидов, является компонентом цитоскелета и анионным каналом, который обеспечивает трансмембранный транспорт НСО3- и Сl-

Самые распространенные мембранные белки (более 60%) спектрин, гликофорин и белок полосы 3

Слайд 12

Гликофорин
трансмембранный гликопротеин (30 кДа), пронизывает плазмолемму в виде спирали.

С наружной поверхности эритроцита к нему присоединены 20 цепей олигосахаридов, которые несут отрицательные заряды. Формирует цитоскелет и выполняют рецепторные функции.

Слайд 13

Углеводы
олигосахариды гликолипидов и гликопротеидов, на внешней поверхности плазмолеммы образуют гликокаликс.

Олигосахариды гликофорина являются агглютиногенами (А и В) (определяют антигенные свойства эритроцитов). Обеспечивают агглютинацию эритроцитов под влиянием α- и β-агглютининов, находящихся в составе γ-глобулинов.
На поверхности эритроцитов имеется агглютиноген - резус-фактор (Rh-фактор). Он присутствует у 86% людей, у 14% - отсутствует.

Слайд 14

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
Синтез АТФ из АДФ только в анаэробном гликолизе

Слайд 15

Особенности обмена нуклеотидов
рибозо-5ф + аденин → АМФ
АМФ + АТФ

→ АДФ + АДФ
АДФ + Фн → АТФ (гликолиз)
SH2 + НАД+ → S + НАДН2 (гликолиз)
SH2 + НАДФ+ → S + НАДФН2 (ПФШ)

Слайд 16

Особенности обмена углеводов
Анаэробный
гликолиз
ПФШ
2,3 дифосфоглице-
ратный шунт
Глюкоза
Глюкоза
Глюкозо-6ф
ГЛЮТ-1 инсулиннезависим
Гексокиназа
АТФ, НАДН2
НАДФН2
2,3-ДФК
Мембр. насосы
Синтез глутатиона
Движ.

цитоскелета

Метгемогл.
Редукт.
система

Антиоксид.
система

Сродство Нb к О2

Слайд 17

(метод оценки ПРЭ)

Слайд 18

Обмен метгемоглобина
В течение суток до 3% гемоглобина может спонтанно окисляться в

метгемоглобин:
Ηb (Fe2+) → MetHb (Fe3+) + e-
e- + О2 → О2* (Супероксидный анион-радикал)

Восстановление MetHb до Ηb осуществляет метгемоглобинредуктазная система.
Она состоит из:
цитохрома b5
цитохром b5 редуктазы (флавопротеин),
Для работы нужен НАДН2

MetHb(Fe3+) + цит b5 восст → Hb(Fe2+) + цит b5 окисл
цит b5 окисл + НАДН2 → цит b5 восст + НАД+ Цитохром b5 редуктаза

Слайд 19

Восстановление метгемоглобина также может осуществляться неферментативным путём за счёт витамина В12,

аскорбиновой кислоты или глутатиона

Генетический дефект ферментов гликолиза и метгемоглобинредуктазной системы приводит к накоплению метгемоглобина и увеличению образования активных форм кислорода. Те вызывают образование дисульфидных мостиков между протомерами метгемоглобина, что приводит к их агрегации с образованием телец Хайнца. Последние способствуют разрушению эритроцитов и гипоксии.

Слайд 20

ОБРАЗОВАНИЕ ТЕЛЕЦ ХА ПРИ СЕРПОВИДНОКЛЕТОЧ НОЙ АНЕМИИ

Слайд 21

Na+/K+-АТФ-аза - мембранный фермент поддерживает градиент концентраци Na+ и К+
Патология

(сфероцитоз): ↓Na+/K+-АТФ-азы →
↑ Na+ в клетке → ↑осмотического давления →
↑ воды в эритроците →↑ гемолиз (метод оценки ОРЭ)
Са2+-АТФ-аза - мембранный фермент, выводит из эритроцитов кальций и поддерживает трансмембранный градиент [Са2+]

Насосы – потребители АТФ

Слайд 22

Слайд 23

Особенности липидного обмена
В зрелом эритроците липиды не синтезируются, эритроцит

может обмениваться липидами с липопротеинами крови.
Катаболизм липидов неферментативный, повреждение и разрушение липидов происходит в реакциях ПОЛ.

Слайд 24

В зрелом эритроците белки не синтезируются, т.к. у него нет

рибосом, но в цитоплазме синтезируется глутатион
Катаболизм белков неферментативный, происходит под действием неблагоприятных факторов: СРО, взаимодействия с тяжёлыми металлами и токсинами

Особенности белкового обмена

Слайд 25

Структура трипептида глутатиона (L-глутамил-L-цистеинилглицин, GSH)

Слайд 26

Биосинтез глутатиона
Глутатион синтезируется из аминокислот L-цистеина, L-глутаминовой кислоты и глицина.
Синтез происходит в две АТР-зависимые стадии:
1.

Из L-глутамата и цистеина синтезируется γ-глутамилцистеин, фермент - γ-глутамилцистеин синтетаза.
2. Глутатион синтетаза присоединяет глицин к С-концевой группе γ -глутамилцистеина.

Слайд 27

Особенность метаболизма при старении эритроцитов
↓ образование АТФ
Нарушаются энергозависимые процессы

восстановления формы эритроцитов → сфероцитоз, гемолиз
↓ антиокислительная защита (АОЗ) → ↓ повреждение клеточных мембран → гемолиз
↓ 2,3 ДФГ и ↑ сродство Hb к О2
↓ транспортная функция Hb

Слайд 28

СТРОЕНИЕ ГЕМА
Гем - это порфирин, в центре которого находиться Fe2+.
Fe2+ включается

в молекулу порфирина с помощью 2 ковалентных и 2 координационных связей.

Молекула гема имеет плоское строение. При окислении железа, гем превращается в гематин (Fe3+)

Слайд 29

Наибольшее количество гема содержат эритроциты (Hb), мышечные клетки (миоглобин) и клетки

печени (цитохром Р450).
Гемы разных белков могут содержать разные типы порфиринов. В геме гемоглобина находится протопорфирин IX, в состав цитохромоксидазы входит формилпорфирин и т.д.

Гем является простетической группой многих белков:

гемоглобина,
миоглобина,
цитохромов митохондриальной ЦПЭ, цитохрома Р450,
ферментов каталазы, пероксидазы, цитохромоксидазы, триптофанпироллазы.

Слайд 30

СИНТЕЗ ГЕМА
Гем синтезируется во всех тканях, но с наибольшей скоростью в

костном мозге и печени. В костном мозге гем необходим для синтеза гемоглобина, в гепатоцитах — для образования цитохрома Р450.

В матриксе митохондрий

Слайд 31

В цитоплазме
Гидроксиметилбилан
Уропорфириноген III
Копропорфириноген III
Протопорфириноген IX
Протопорфирин IX
Гем
Порфобилиногендезаминаза
Уропорфириноген

III косинтаза

Уропорфириногендекарбоксилаза

Копропорфриноген III оксидаза

Протопорфириногеноксидаза

Феррохелатаза

Слайд 32

Порфирии - гетерогенная группа заболеваний, вызванная нарушениями синтеза гема вследствие дефицита

одного или нескольких ферментов.

НАРУШЕНИЯ СИНТЕЗА ГЕМА. ПОРФИРИИ

Классификации порфирий
Порфирии делят по причинам на:
Наследственные. Возникают при дефекте гена фермента, участвующего в синтезе гема;
Приобретенные. Возникают при ингибирующем влиянии токсических соединений (гексохлорбензол, соли тяжелых металлов - свинец) на ферменты синтеза гема.
В зависимости от локализации дефицита фермента порфирии делится на:
печеночные – наиболее распространенны. К ним относятся острая перемежающаяся порфирия (ОПП), поздняя кожная порфирия, наследственная копропорфирия, мозаичная порфирия;
эритропоэтические – врожденная эритропоэтическая порфирия (болезнь Гюнтера), эритропоэтическая протопорфирия.
В зависимости от клинической картины, порфирии делят на:
острые.
хронические.

Слайд 33

Слайд 34

Негативные последствия порфирий связаны с дефицитом гема и накоплением в организме

промежуточных продуктов синтеза гема – порфириногенов и продуктов их окисления. При эритропоэтических порфириях порфирины накапливаются в нормобластах и эритроцитах,
при печёночных — в гепатоцитах.

Аминолевулинат и порфириногены являются нейротоксинами, они при порфириях вызывают нейропсихические расстройства

Порфириногены ядовиты

Приводят к вялому параличу конечностей и парезу дыхательной мускулатуры

Слайд 35

В коже на солнце порфириногены превращаются в порфирины. О2 при взаимодействии

с порфиринами переходит в синглетное состояние. Синглетный О2 стимулирует ПОЛ клеточных мембран и разрушение клеток, поэтому порфирии часто сопровождаются фотосенсибилизацией и изъязвлением открытых участков кожи.

Слайд 36

Порфириногены бесцветны и не флуоресцируют, а порфирины имеют интенсивную красную флуоресценцию

в ультрафиолетовых лучах.
Избыток порфиринов который выводиться с мочой, придает ей темный цвет («порфирин» в переводе с греч. означает пурпурный).

Слайд 37

Гемоглобин
Тетрамерный хромопротеин
4 гема и 4 глобина (α, β, γ, δ

и т.д.)
Масса – 65 кДа
У мужчин 130-160г/л
У женщин 120-140г/л

Функции Hb:
Обеспечивают перенос О2 от легких к тканям. В сутки 600 л;
Участвует в переносе СО2 и протонов от тканей к легким;
Образует гемоглобиновый буфер, регулирует КОС крови

Слайд 38

Синтез гемоглобина
Гем индуцируется синтез цепей глобина на рибосомах. Гены цепей глобина

расположены в 11 и 16 хромосоме.
Цепи глобина формируют глобулы и соединяются с гемом.
Глобулы нековалентно соединяются в гемоглобин.
В ретикулоцитах также идет синтез пуринов, пиримидинов, фосфатидов, липида.

Гемоглобин начинает синтезироваться на стадии базофильного эритробласта, а заканчивается у ретикулоцитов.

Слайд 39

Fe+2
Fe+2
Fe+2
Fe+2
ГИДРОФОБНАЯ СВЯЗЬ
ИОННАЯ СВЯЗЬ
Структура гемоглобина
ГИС
ГИС
ГИС
ГИС

Слайд 40

Виды гемоглобина
Физиологические
Эмбриональный:
Gover I -4ε,
Gover II -2α 2ε
Фетальный - 2

α 2γ
Hb Взрослого:
Гемоглобин А1 - 2α 2β
Гемоглобин А2 - 2α 2δ
Гемоглобин А3 - 2α 2δ -глутатион
Гемоглобин А1с -глюкоза

Патологические
Более 100 видов:
HbS (Серповидноклет. Анемия)
HbH (Талассемия)

Слайд 41

ε
α
Gover I
Gover II
У взрослого человека 98 %.

Синтезируется с 8 месяца развития плода

У взрослого человека 2 %

Синтезируется к 3 месяцу развития плода, к моменту рождения составляет 50%-80%

Синтезируется в 1 недели развития плода (желточный мешок)

Синтезируется в 1 -2 месяц развития плода

HbF

А1

А2

эпсилон

дельта

Схема образования видов гемоглобина

Слайд 42

Талассемия
Генетическое заболевание, обусловленное отсутствием или снижением синтеза одной из цепей

гемоглобина.

Причиной являются мутации генов-операторов, контролирующих транскрипцию структурных генов α, β, γ,δ -цепей гемоглобина.

В результате несбалансированного образования глобиновых цепей образуются тетрамеры гемоглобина, состоящие из одинаковых протомеров.
В зависимости от того, формирование какой глобиновой цепи нарушается, выделяют α, β, γ, ε - талассемии.

Также талассемии делятся на гомозиготные и гетерозиготные

Слайд 43

HbА1
Биосинтез
α
β
50%
50%
α-талассемия
Биосинтез
α
β
100%
β
β
β
β
β
β
α
α
Патология биосинтеза гемоглобина
Патология
Норма
HbН

Слайд 44

β-Талассемия
Симптомы через полгода после рождения, когда прекращается синтез γ-цепи НвF.
Прогрессирует

анемия. Увеличиваются селезенка и печень. Лицо приобретает монголоидные черты (из-за чрезмерного разрастания костного мозга скулы выдаются вперед, нос приплюснут), при рентгенологическом исследовании черепа наблюдается феномен «игл ежа» («hair – standing –on –end»).

1). нарушаются пропорции в составе гемоглобина.
2). эритроциты приобретают не нормальную форму (мишеневидную, каплевидную). Такие эритроциты в пределах 1 дня захватываются ретикулярной соединительной тканью (например, селезенкой) и подвергаются распаду (по этой причине селезёнка оказывается гипертрофированной), что приводит к развитию гемолитической анемии

При талассемии:

Слайд 45

Серповидноклеточная анемия
β-субъединицах НвS в шестом положении вместо ГЛУ находиться ВАЛ.

Гидрофобные участок НвS, соединяются с гидрофобным карманом другой молекулы дезоксиНв (в оксиНв нет такого кармана).
Происходит полимеризация НвS и его осаждение в виде длинных волокон. Волокна нарушают нормальную форму эритроцитов, превращая её из двояковогнутого диска в серповидную, которая блокирует капилляры. Такие эритроциты преждевременно разрушаются, способствуя развитию анемии.
В гомозигонном состоянии заболевание может оказаться смертельным.
Серповидная красная кровяная клетка «неудобна» для развития малярийного плазмодия.
Из за полимеризации дезоксиформы S гемоглобина существенное ухудшение состояния больных наблюдается в условиях высокогорья при низких давлениях кислорода.

Слайд 46

Механизм развития СКА
О2
ВАЛ
О2

Слайд 47

Fe+2
ГИС
О2
CO
CN-
OH-
ОКСИГЕМОГЛОБИН
КАРБОКСИГЕМОГЛОБИН
МЕТГЕМОГЛОБИН
ЦИАНМЕТГЕМОГЛОБИН
Производные гемоглобина
+3
ẽ
ДЕЗОКСИГЕМОГЛОБИН

Слайд 48

оксигемоглобин HbО2 (Fe2+)
- соединение молекулярного кислорода с гемоглобином.
Процесс называется

оксигенацией, обратный процесс - дезоксигенацией

Слайд 49

Производные гемоглобина:
Карбоксигемоглобин HbСО (Fe2+)
Связь гема с СО

в двести раз прочнее, чем с О2. В норме содержится 1% HbСО. У курильщиков концентрация HbСО - до 20%. При отравлении СО, из-за недостаточного снабжения тканей кислородом может наступить смерть

Слайд 50

метгемоглобин МtHb (Fe3+)
Образуется при воздействии на гемоглобин окислителей (оксидов азота, хлоратов).

В норме в крови содержится <1%.
Накопление метгемоглобина при некоторых заболеваниях (недостаточность Гл-6-фосфатДГ), метгемоглобин не способен к переносу кислорода

Слайд 51

Цианметгемоглобин HbСN (Fe3+)
образуется при присоединении СN- к метгемоглобину.

Эта реакция спасает организм от смертельного действия цианидов. Поэтому для лечения отравлений цианидами применяют метгемоглобинообразователи (нитрит Na)

Слайд 52

Fe+2
NH2
CO2
ОБРАЗОВАНИЕ КАРБГЕМОГЛОБИНА
+
ГИС
NH-СООН

Слайд 53

Слайд 54

Аллостерическая регуляция насыщения гемоглобина кислородом
На насыщение гемоглобина О2 влияют:
Температура
рH – эффект

Бора
Концентрация 2,3-ДФГ
рСО2
Давление

Слайд 55

Кривая диссоциации О2 для Hb
↑t◦
pH
pCO2
2,3-ДФК

Слайд 56

Fe+2
Fe+2
О2
Fe+2
Fe+2
гис
гис
гис
гис
О2
О2
О2
2,3-ФГК
Сердце
Головной мозг
Почки
Мышцы

Слайд 57

Обмен веществ в лейкоцитах
- полноценные клетки, содержат все органеллы.
- присущи все

виды обмена (кроме глюконеогенеза).
Метаболизм быстро реагирует на изменение условий среды – в кровотоке клетка становится аэробом, в ткани - анаэробом

Слайд 58

Слайд 59

АФК
АФК используются фагоцитами для разрушения вирусов, онкоклеток
оксидаза
НАДФН2 + 2О2

-------------> НАДФН+ + 2О2²-
О2²¯ + 2Н+ = Н2О2
миелопероксидаза
Н2О2 + Cl¯ --------------------------> Н2О + ClО¯
гипохлорид и пероксид разрушают стенку бактерий

Слайд 60

Образование NO
L-АРГИНИН =(NO-СИНТАЗА)= L-ЦИТРУЛЛИН
НАДФН
НАДФ+
О2
NO

Слайд 61

ФАГОЦИТОЗ
Фагоцитоз-процесс активного поглощения и переваривания клетками организма попавших в него живых

и убитых микробов или других инородных частиц.
Фагоцитоз осуществляется макрофагами и нейтрофилами, но присущ и другим лейкоцитам.

Слайд 62

Этапы фагоцитоза

Слайд 63

Слайд 64

Биохимия эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов. Кровь. (Лекция 17)

Содержание

План лекцииЭритроцит: особенности структуры, химического состава, метаболизма белков, жиров, углеводов.Гемоглобин и

Эритроцитыформенные элементы кровиобразуются в костном мозге, циркулируют в крови около 100-120

ФУНКЦИИ ЭРИТРОЦИТОВГазообмен: транспорт О2 и СО2Регуляция КОСАдсорбция и транспорт на клеточной

Строение эритроцита60 % вода40% сухой остаток5 % - органические и неорганические

II. Плазмолемма Белки (15 шт):СпектринАктинБелок 3 полосыГликофоринБелок полосы 4.1Анкирин Na+/K+-АТФ-аза Са2+-АТФ-аза

Часть белков плазмолеммы образуют цитоскелетфибриллярный белок спектрин образует сетьглобулярные белки, пронизывающие

олигосахаридCl-HCO3-

Спектрин основной белок цитоскелета эритроцитов ( 25% массы всех белков), имеет

Гликофорин трансмембранный гликопротеин (30 кДа), пронизывает плазмолемму в виде спирали.

Углеводы олигосахариды гликолипидов и гликопротеидов, на внешней поверхности плазмолеммы образуют гликокаликс.

ОСОБЕННОСТЬ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ЭРИТРОЦИТЕЭритроцит высокоспециализированная клетка, хорошо приспособленная

Особенности обмена нуклеотидов рибозо-5ф + аденин → АМФ АМФ + АТФ

(метод оценки ПРЭ)

Обмен метгемоглобинаВ течение суток до 3% гемоглобина может спонтанно окисляться в

Восстановление метгемоглобина также может осуществляться неферментативным путём за счёт витамина В12,

ОБРАЗОВАНИЕ ТЕЛЕЦ ХА ПРИ СЕРПОВИДНОКЛЕТОЧ НОЙ АНЕМИИ

Na+/K+-АТФ-аза - мембранный фермент поддерживает градиент концентраци Na+ и К+ Патология

Особенности липидного обмена В зрелом эритроците липиды не синтезируются, эритроцит

В зрелом эритроците белки не синтезируются, т.к. у него нет

Структура трипептида глутатиона (L-глутамил-L-цистеинилглицин, GSH)

Биосинтез глутатионаГлутатион синтезируется из аминокислот L-цистеина, L-глутаминовой кислоты и глицина.Синтез происходит в две АТР-зависимые стадии:1.

Особенность метаболизма при старении эритроцитов ↓ образование АТФ Нарушаются энергозависимые процессы

СТРОЕНИЕ ГЕМАГем - это порфирин, в центре которого находиться Fe2+.Fe2+ включается

Наибольшее количество гема содержат эритроциты (Hb), мышечные клетки (миоглобин) и клетки

СИНТЕЗ ГЕМАГем синтезируется во всех тканях, но с наибольшей скоростью в

В цитоплазмеГидроксиметилбиланУропорфириноген IIIКопропорфириноген III Протопорфириноген IX Протопорфирин IX Гем Порфобилиногендезаминаза Уропорфириноген

Порфирии - гетерогенная группа заболеваний, вызванная нарушениями синтеза гема вследствие дефицита

Негативные последствия порфирий связаны с дефицитом гема и накоплением в организме

В коже на солнце порфириногены превращаются в порфирины. О2 при взаимодействии

Порфириногены бесцветны и не флуоресцируют, а порфирины имеют интенсивную красную флуоресценцию

ГемоглобинТетрамерный хромопротеин 4 гема и 4 глобина (α, β, γ, δ

Синтез гемоглобинаГем индуцируется синтез цепей глобина на рибосомах. Гены цепей глобина

Fe+2Fe+2Fe+2Fe+2ГИДРОФОБНАЯ СВЯЗЬИОННАЯ СВЯЗЬСтруктура гемоглобина ГИСГИСГИСГИС

Виды гемоглобинаФизиологическиеЭмбриональный: Gover I -4ε, Gover II -2α 2εФетальный - 2

ε α Gover I Gover II У взрослого человека 98 %.

Талассемия Генетическое заболевание, обусловленное отсутствием или снижением синтеза одной из цепей

HbА1Биосинтезαβ50%50%α-талассемияБиосинтезαβ100%ββββββααПатология биосинтеза гемоглобинаПатологияНормаHbН

β-ТалассемияСимптомы через полгода после рождения, когда прекращается синтез γ-цепи НвF. Прогрессирует

Серповидноклеточная анемия β-субъединицах НвS в шестом положении вместо ГЛУ находиться ВАЛ.

Механизм развития СКА О2ВАЛО2

Fe+2ГИСО2COCN-OH-ОКСИГЕМОГЛОБИН КАРБОКСИГЕМОГЛОБИН МЕТГЕМОГЛОБИН ЦИАНМЕТГЕМОГЛОБИН Производные гемоглобина +3ẽДЕЗОКСИГЕМОГЛОБИН

оксигемоглобин HbО2 (Fe2+) - соединение молекулярного кислорода с гемоглобином. Процесс называется

Производные гемоглобина: Карбоксигемоглобин HbСО (Fe2+) Связь гема с СО

метгемоглобин МtHb (Fe3+)Образуется при воздействии на гемоглобин окислителей (оксидов азота, хлоратов).

Цианметгемоглобин HbСN (Fe3+) образуется при присоединении СN- к метгемоглобину.

Fe+2NH2CO2ОБРАЗОВАНИЕ КАРБГЕМОГЛОБИНА +ГИСNH-СООН

Аллостерическая регуляция насыщения гемоглобина кислородомНа насыщение гемоглобина О2 влияют:ТемпературарH – эффект

Кривая диссоциации О2 для Hb↑t◦pHpCO22,3-ДФК

Fe+2Fe+2О2Fe+2Fe+2гисгисгисгисО2О2О22,3-ФГКСердцеГоловной мозгПочкиМышцы

Обмен веществ в лейкоцитах- полноценные клетки, содержат все органеллы.- присущи все

АФКАФК используются фагоцитами для разрушения вирусов, онкоклеток оксидазаНАДФН2 + 2О2

Образование NOL-АРГИНИН =(NO-СИНТАЗА)= L-ЦИТРУЛЛИН НАДФН НАДФ+О2NO

ФАГОЦИТОЗФагоцитоз-процесс активного поглощения и переваривания клетками организма попавших в него живых