Белок эритроцитов

Функции клеток крови. Функции эритроцитов. Свойства эритроцитов. Цикл Эмбдена—Мейергофа. Строение эритроцитов

Белок эритроцитов

Оглавление темы “Функции клеток крови. Эритроциты. Нейтрофилы. Базофилы.”:
1. Функции клеток крови. Функции эритроцитов. Свойства эритроцитов. Цикл Эмбдена—Мейергофа. Строение эритроцитов.
2. Гемоглобин. Типы ( виды ) гемоглобина. Синтез гемоглобина. Функция гемоглобина. Строение гемоглобина.

3. Старение эритроцитов. Разрушение эритроцитов. Длительность жизни эритроцита. Эхиноцит. Эхиноциты.
4. Железо. Железо в норме. Роль ионов железа в эритропоэзе. Трансферрин. Потребность организма в железе. Дефицит железа. ОЖСС.
5. Эритропоэз. Эритробластические островки. Анемия. Эритроцитоз.
6.

Регуляция эритропоэза. Эритропоэтин. Половые гормоны и эритропоэз.
7. Лейкоциты. Лейкоцитоз. Лейкопения. Гранулоциты. Лейкоцитарная формула.
8. Функции нейтрофильных гранулоцитов ( лейкоцитов ). Дефенсины. Кателицидины. Белки острой фазы. Хемотаксические факторы.
9. Бактерицидный эффект нейтрофилов.

Гранулопоэз. Нейтрофильный гранулопоэз. Гранулоцитоз. Нейтропения.
10. Функции базофилов. Функции базофильных гранулоцитов. Нормальное количество. Гистамин. Гепарин.

Цельная кровь состоит из жидкой части (плазмы) и форменных элементов, к которым относят эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки — тромбоциты.

Функции крови:
1) транспортная — перенос газов (02 и С02), пластических (аминокислот, нуклеозидов, витаминов, минеральных веществ), энергетических (глюкоза, жиры) ресурсов к тканям, а конечных продуктов обмена — к органам выделения (желудочно-кишечный тракт, легкие, почки, потовые железы, кожа);
2) гомеостатическая — поддержание температуры тела, кислотно-основного состояния организма, водно-солевого обмена, тканевого гомеостаза и регенерации тканей;
3) защитная — обеспечение иммунных реакций, кровяного и тканевого барьеров против инфекции;
4) регуляторная — гуморальной и гормональной регуляции функций различньгх систем и тканей;
5) секреторная — образование клетками крови биологически активных веществ.

Функции и свойства эритроцитов

Эритроциты переносят 02 содержащимся в них гемоглобином от легких к тканям и С02 от тканей к альвеолам легких.

Функции эритроцитов обусловлены высоким содержанием гемоглобина (95 % массы эритроцита), деформируемостью цитоскелета, благодаря чему эритроциты легко проникают через капилляры с диаметром меньше 3 мкм, хотя имеют диаметр от 7 до 8 мкм. Глюкоза является основным источником энергии в эритроците.

Восстановление формы деформированного в капилляре эритроцита, активный мембранный транспорт катионов через мембрану эритроцита, синтез глютатиона обеспечиваются за счет энергии анаэробного гликолиза в цикле Эмбдена—Мейергофа.

В ходе метаболизма глюкозы, протекающего в эритроците по побочному пути гликолиза, контролируемого ферментом дифосфоглицератмутазой, в эритроците образуется 2,3-дифосфоглицерат (2,3-ДФГ). Основное значение 2,3-ДФГ заключается в уменьшении сродства гемоглобина к кислороду.

В цикле Эмбдена—Мейергофа расходуется 90 % потребляемой эритроцитами глюкозы.

Торможение гликолиза, возникающее, например, при старении эритроцита и уменьшающее в эритроците концентрацию АТФ, приводит к накоплению в ней ионов натрия и воды, ионов кальция, повреждению мембраны, что понижает механическую и осмотическую устойчивость эритроцита, и стареющий эритроцит разрушается.

Энергия глюкозы в эритроците используется также в реакциях восстановления, защищающих компоненты эритроцита от окислительной денатурации, которая нарушает их функцию. Благодаря реакциям восстановления атомы железа гемоглобина поддерживаются в восстановленной, т. е.

двухвалентной форме, что препятствует превращению гемоглобина в метгемоглобин, в котором железо окислено до трехвалентного, вследствие чего метгемоглобин неспособен к транспорту кислорода. Восстановление окисленного железа метгемоглобина до двухвалентного обеспечивается ферментом — метгемоглобинредуктазой. В восстановленном состоянии поддерживаются и серусодержащие группы, входящие в мембрану эритроцита, гемоглобин, ферменты, что сохраняет функциональные свойства этих структур.

Цикл Эмбден-Мейергоффа эритроцитов

Эритроциты имеют дисковидную, двояковогнутую форму, их поверхность — около 145 мкм2, а объем достигает 85—90 мкм3. Такое соотношение площади к объему способствует деформабильно-сти (под последней понимают способность эритроцитов к обратимым изменениям размеров и формы) эритроцитов при их прохождении через капилляры.

Форма и деформабильность эритроцитов поддерживаются липидами мембран — фосфолипидами (глицерофосфолипидами, сфинголипидами, фосфотидилэтаноламином, фосфатидилсирином и др.), гликолипидами и холестерином, а также белками их цитоскелета.

В состав цитоскелета мембраны эритроцита входят белки — спектрин (основной белок цитоскелета), анкирин, актин, белки полосы 4.1, 4.2, 4.9, тропомиозин, тропомодулин, адцуцин. Основой мембраны эритроцита является липидный бислой, пронизанный интегральными белками цитоскелета — гликопротеинами и белком полосы 3.

Последние связаны с частью белковой сети цитоскелета — комплексом спектрин—актин—белок полосы 4.1, локализованным на цитоплазматической поверхности липидного бислоя мембраны эритроцита (рис. 7.1).

Взаимодействие белкового цитоскелета с липидным бислоем мембраны обеспечивает стабильность структуры эритроцита, поведение эритроцита как упругого твердого тела при его деформации.

Нековалентные межмолекулярные взаимодействия белков цитоскелета легко обеспечивают изменение размеров и формы эритроцитов (их деформацию) при прохождении этих клеток через микроциркуляторное русло, при выходе ретикулоцитов из костного мозга в кровь — благодаря изменению расположения молекул спектрина на внутренней поверхности липидного бислоя.

Генетические аномалии белков цитоскелета у человека сопровождаются появлением дефектов мембраны эритроцитов. В результате последние приобретают измененную форму (так называемые сфероциты, элиптоциты и др.) и имеют повышенную склонность к гемолизу.

Увеличение соотношения холестерин—фосфолипиды в мембране увеличивает ее вязкость, уменьшает текучесть и эластичность мембраны эритроцита. В результате снижается деформируемость эритроцита.

Усиление окисления ненасыщенных жирных кислот фосфолипидов мембраны перекисью водорода или супероксидными радикалами вызывает гемолиз эритроцитов (разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина в окружающую среду), повреждение молекулы гемоглобина эритроцита. Постоянно образующийся в эритроците глютатион, а также антиоксиданты (остокоферол), ферменты — глутатионредуктаза, супероксиддисмутаза и др. защищают компоненты эритроцита от этого повреждения.

Рис. 7.1. Схема модели изменений цитоскелета мембраны эритроцита во время его обратимой деформации. Обратимая деформация эритроцита изменяет лишь пространственную конфигурацию (стереометрию) эритроцита, следующую за изменением пространственного расположения молекул цитоскелета. При этих изменениях формы эритроцита площадь поверхности эритроцита остается неизменной. а — положение молекул цитоскелета мембраны эритроцита при отсутствии его деформации. Молекулы спектрина находятся в свернутом состоянии.

До 52 % массы мембраны эритроцитов составляют белки гликопротеины, которые с олигосахаридами образуют антигены групп крови. Глико-протеины мембраны содержат сиаловую кислоту, которая придает отрицательный заряд эритроцитам, отталкивающий их друг от друга.

Энзимы мембраны — Ка+/К+-зависимая АТФаза обеспечивает активный транспорт Na+ из эритроцита и К+ в его цитоплазму. Са2+-зависимая АТФаза выводит Са2+ из эритроцита.

Фермент эритроцита карбоангидраза катализирует реакцию: Са2+ Н20 Н2С03 о Н+ + НСО3, поэтому эритроцит транспортирует часть углекислого газа от тканей к легким в виде бикарбоната, до 30 % С02 переносится гемоглобином эритроцитов в форме карбаминового соединения с радикалом NH2 глобина.

– Также рекомендуем “Гемоглобин. Типы ( виды ) гемоглобина. Синтез гемоглобина. Функция гемоглобина. Строение гемоглобина.”

Источник: https://meduniver.com/Medical/Physiology/151.html

Что такое эритроциты крови: где образуются, продолжительность жизни и функции

Белок эритроцитов

Эритроциты – одни из очень важных элементов крови. Наполнение органов кислородом (О2) и удаление из них углекислого газа (СО2) – основная функция форменных элементов кровяной жидкости.

Значительны и другие свойства кровяных клеток. Знание того, что такое эритроциты, сколько живут, где разрушаются и других данных, позволяет человеку следить за здоровьем и вовремя его корректировать.

Общее определение эритроцитов

Если рассматривать кровь под сканирующим электронным микроскопом, то можно увидеть, какую форму и размер имеют эритроциты.

Кровь человека под микроскопом

Здоровые (неповрежденные) клетки – это маленькие диски (7-8 мкм), вогнутые с двух сторон. Их еще называют красными кровяными тельцами.

Количество эритроцитов в кровяной жидкости превышает уровень лейкоцитов и тромбоцитов. В одной капле крови человека имеется около 100 млн. этих клеток.

Зрелый эритроцит покрыт оболочкой. Он не имеет ядра и органелл, кроме цитоскелета. Внутренность клетки заполнена концентрированной жидкостью (цитоплазмой). Она насыщена пигментом гемоглобином.

В химический состав клетки, кроме гемоглобина, входят:

  • Вода,
  • Липиды,
  • Белки,
  • Углеводы,
  • Соли,
  • Ферменты.

Гемоглобин – это белок, состоящий из гема и глобина. Гем содержит атомы железа. Железо в гемоглобине, связывая в легких кислород, окрашивает кровь в светло-красный цвет. Она становится темной, когда кислород высвобождается в тканях.

Кровяные тельца имеют большую поверхность за счет своей формы. Повышенная плоскость клеток улучшает обмен газов.

Красная кровяная клетка эластична. Очень маленький размер эритроцита и гибкость позволяют ему легко проходить через мельчайшие сосуды – капилляры (2-3 мкм).

Сколько живут эритроциты

Продолжительность жизни эритроцитов – 120 дней. За это время они выполняют все свои функции. Затем разрушаются. Место отмирания – печень, селезенка.

Красные кровяные тельца разлагаются быстрее, если меняется их форма. При появлении у них выпуклостей образуются эхиноциты, углублений – стоматоциты. Пойкилоцитоз (изменение формы) приводит клетки к гибели. Патология формы диска возникает от повреждения цитоскелета.

функции крови. Эритроциты

Где и как образуются

Жизненный путь эритроциты начинают в красном костном мозге всех костей человека (до пятилетнего возраста).

У взрослого, после 20 лет, красные кровяные клетки вырабатываются в:

  • Позвоночнике,
  • Грудине,
  • Ребрах,
  • Подвздошной кости.

Где образуются эритроциты

Их образование проходит под влиянием эритропоэтина – почечного гормона.

С возрастом эритропоэз, то есть процесс образования эритроцитов, снижается.

Образование кровяной клетки начинается с проэритробласта. В результате многократного деления создаются зрелые клетки.

От единицы, образующей колонию, эритроцит проходит следующие этапы:

  • Эритробласт.
  • Пронормоцит.
  • Нормобласты разных видов.
  • Ретикулоцит.
  • Нормоцит.

Первородная клетка имеет ядро, которое сначала становится меньше, а затем вообще покидает клетку. Цитоплазма ее постепенно наполняется гемоглобином.

Если в крови наряду со зрелыми эритроцитами находятся ретикулоциты, это нормальное явление. Более ранние виды эритроцитов в крови указывают на патологию.

Функции эритроцитов

Эритроциты реализуют в организме свое главное предназначение – являются переносчиками дыхательных газов – кислорода и углекислого газа.

Этот процесс осуществляется в определенном порядке:

  • Безъядерные диски, в составе движущейся по сосудам крови, попадают в легкие.
  • В легких гемоглобин эритроцитов, в частности атомы его железа, поглощает кислород, превращаясь в оксигемоглобин.
  • Насыщенная кислородом кровь под действием сердца и артерий через капилляры проникает во все органы.
  • Кислород, перенесенный железом, отсоединяется от оксигемоглобина, поступает в клетки, испытывающие кислородное голодание.
  • Опустошенный гемоглобин (дезоксигемоглобин) заполняется углекислым газом, преобразуется в карбогемоглобин.
  • Соединенный с диоксидом углерода гемоглобин несет СО2 в легкие. В сосудах легких углекислый газ отщепляется, затем выводится наружу.

Кроме газообмена, форменные элементы выполняют и другие функции:

  • Поглощают, переносят антитела, аминокислоты, ферменты,
  • Эритроциты крови человека
  • Транспортируют вредоносные вещества (токсины), некоторые лекарственные средства,
  • Рядом эритроцитарных факторов принимают участие в стимуляции и препятствии свертыванию крови (гемокоагуляции),
  • Несут основную ответственность за вязкость крови – она увеличивается при повышении числа эритроцитов и уменьшается при его понижении,
  • Участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса через гемоглобиновую буферную систему.

Эритроциты и группы крови

В норме каждый эритроцит в кровотоке – свободная в движении клетка. При увеличении показателя кислотности крови рН и других негативных факторах возникает склеивание красных кровяных клеток. Их склеивание называется агглютинацией.

Такая реакция возможна и очень опасна при переливании крови от одного человека к другому. Чтобы в этом случае предупредить слипание эритроцитов, нужно знать группу крови пациента и его донора.

Реакция агглютинации послужила основой для деления крови людей на четыре группы. Они отличаются друг от друга сочетанием агглютиногенов и агглютининов.

С особенностями каждой группы крови познакомит следующая таблица:

агглютиногеновагглютининов в плазме
I0αβ
IIAβ
IIIBα
IVAB0

Переливание

При определении группы крови ошибаться ни в коем случае нельзя. Знать групповую принадлежность крови особенно важно при ее переливании. Не каждая подходит определенному человеку.

Чрезвычайно важно! Перед переливанием крови обязательно нужно определить ее совместимость. Вливать человеку несовместимую кровь нельзя. Это опасно для жизни.

При введении несовместимой крови возникает агглютинация эритроцитов. Это происходит при таком сочетании агглютиногенов и агглютининов: Аα, Вβ. При этом у больного появляются признаки гемотрансфузионного шока.

Они могут быть такими:

  • Головная боль,
  • Беспокойство,
  • Покрасневшее лицо,
  • Пониженное артериальное давление,
  • Учащенный пульс,
  • Стеснение в груди.

Агглютинация завершается гемолизом, то есть в организме происходит разрушение эритроцитов.

Небольшое количество крови или эритроцитарной массы можно переливать таким образом:

  • I группы – в кровь II, III, IV,
  • II группы – в IV,
  • III группы – в IV.

Важно! Если возникает необходимость в переливании большого количества жидкости, вливают кровь только той же группы.

Анализ крови и патологии

Количество эритроцитов в крови определяется во время лабораторного анализа и подсчитывается в 1 мм3 крови.

Справка. При любом заболевании назначается клинический анализ крови. Он дает представление о содержании гемоглобина, уровне эритроцитов и скорости их оседания (СОЭ). Кровь сдается утром, на голодный желудок.

Нормальная величина гемоглобина:

  • У мужчин – 130-160 единиц,
  • У женщин – 120-140.

Наличие красного пигмента сверх нормы может говорить о:

  • Большой физической активности,
  • Повышение вязкости крови,
  • Потери влаги.

У жителей высокогорья, любителей частого курения гемоглобин также повышен. Низкий уровень гемоглобина возникает при малокровии (анемии).

Количество безъядерных дисков:

  • У мужчин (4,4 х 5,0 х 1012/л) выше, чем у женщин,
  • У женщин (3,8 – 4,5 х 1012/л.),
  • У детей свои нормы, которые определяются возрастом.

На уровень кровяных клеток влияют многие факторы:

  • Возраст,
  • Пол,
  • Особенности питания,
  • Способ жизни,
  • Климатические условия и др.

Уменьшение количества красных телец или его увеличение (эритроцитоз) показывают, что в деятельности организма возможны нарушения.

Так при анемии, потери крови, понижении скорости формирования красных телец в костном мозге, быстрой их гибели, увеличенном содержании воды уровень эритроцитов понижается.

Увеличенная цифра красных телец может обнаружиться во время приема некоторых лекарств, например кортикостероидов, мочегонных средств. Следствием незначительного эритроцитоза является ожог, диарея.

Эритроцитоз также происходит при таких состояниях, как:

  • Синдром Иценко-Кушинга (гиперкортицизм),
  • Раковые образования,
  • Поликистоз почек,
  • Водянка почечных лоханок (гидронефроз) и др.

Важно! У беременных женщин нормальные показатели кровяных клеток меняются. Это чаще всего связано с зарождением плода, появлением у ребенка собственной кровеносной системы, а не с болезнью.

Показателем сбоя в работе организма является и скорость оседания эритроцитов (СОЭ).

Не рекомендуется на основании анализов ставить себе диагнозы. Только специалист после тщательного обследования с применением различных методик может сделать правильные выводы и назначить эффективное лечение.

Загрузка…

Источник: https://KardioBit.ru/krov/kakie-funktsii-vypolnyayut-eritrotsity

Эритроциты в крови – что это? Почему важен уровень эритроцитов?

Белок эритроцитов

Эритроциты – красные кровяные тельца, важнейший компонент крови человека, а также большинства животных и даже некоторых моллюсков. Эритроциты нужны, чтобы переносить кислород из легких или жабр по всему организму.

Как устроены эритроциты человека

Слово «эритроцит» образовалось от греческих «эритрос» – красный и «китос» – клетка, вместилище. В цитоплазме эритроцитов много гемоглобина: 270–400 млн молекул в каждой клетке.

Гемоглобин – это пигмент, который содержит ион железа. Он придает эритроцитам красный цвет и, что действительно важно, способен связывать кислород.

Размер эритроцита – 7-10 мкм, форма – двояковогнутый диск, такой себе бублик с тонкой плоской серединой. За счет выемок увеличена площадь поверхности эритроцита, а значит, он может переносить больше кислорода.

Сверху эритроцит покрыт мембранами. Плазматическая мембрана пропускает воду, кислород, углекислый газ, ионы натрия и калия. На поверхности липопротеидной мембраны расположены факторы систем групп крови и резус-факторы, а также некоторые антигены.

Как работают эритроциты

Эритроциты насыщаются кислородом в легких. Затем с током крови они разносятся по всему телу и отдают кислород различным органам. Взамен эритроциты забирают углекислый газ с помощью карбоангидразы и доставляют его обратно в легкие.

Эритроциты эластичные. За счет этого они легко движутся по самым мелким капиллярам – проходят даже через сосуды диаметром 2-3 мкм на скорости до 2 см в минуту. В зрелых клетках нет ядра и большей части других органелл, зато много гемоглобина – до 98% от массы эритроплазмы (клетки без учета органелл).

Каждую секунду в костном мозге образуется 2,4 млн новых эритроцитов. Каждый из них живет 100-120 дней, затем макрофаги уничтожают эти клетки в печени и селезенке. В целом же каждая четвертая клетка в нашем организме – эритроцит.

Почему важен уровень эритроцитов в анализе крови

Если эритроцитов мало, они не смогут эффективно справляться с доставкой кислорода. Меньше эритроцитов – меньше гемоглобина – меньше ионов железа, которые смогут связать и доставить кислород.

Органы, которые будут недополучать кислород, станут работать хуже. Естественно, это сразу же скажется на самочувствии, возникнет кислородное голодание органов и тканей.

С течением жизни количество эритроцитов меняется. У мужчин их в среднем больше, чем у женщин – 3,9–5,5⋅1012 на литр против 3,9–4,7⋅1012 на литр. У новорожденных до 6⋅1012 эритроцитов на литр, у пожилых людей – до 4⋅1012 на литр.

Если эритроцитов в крови меньше, врач может поставить диагноз «анемия» (в простонародье – малокровие). Это не значит, что в организме крови меньше, чем нужно – опасения вызывает именно количество эритроцитов в каждом литре этой жидкости.

Вообще говоря, анемия – не болезнь, а симптом. Она говорит о нарушении работы организма. Задача врача – понять причину и помочь пациенту справиться с проблемой.

Чаще всего анемия возникает после значительной потери крови. Нередка она у беременных, а также у детей и пожилых людей.

Бывает, что количество эритроцитов нормальное, но гемоглобина в них недостаточно. В анализе это проявляется изменением цвета эритроцитов, поэтому в результатах указывают и цветовой показатель (ЦП). Он отражает цвет эритроцита, в норме значение должно быть между 0,86 и 1,1. Но бывают и нормохромные анемии – как раз когда эритроцитов мало, но гемоглобина в каждом из них достаточно.

С другой стороны, эритроцитов может быть больше, чем обычно. Эритроцитоз возникает при развитии новообразований, полицитемии, авитаминозе, синдроме Кушинга или водянке почечных лоханок, дыхательной и сердечной недостаточности. Также уровень эритроцитов повышается из-за лечения стероидами и кортикостероидами.

Впрочем, уровень эритроцитов может повыситься из-за обезвоживания – после тяжелой тренировки, при высокой температуре, рвоте или диарее. А вот для пилотов, стюардесс и жителей высокогорных районов повышенный уровень эритроцитов – обычное дело. Так организм справляется с недостатком кислорода на высоте.

Итак, важен баланс. В организме должно быть достаточно эритроцитов, а в каждом из них – нормальное количество гемоглобина.

Как эритроциты связаны с группой крови

В 1900 году ученый Карл Ландштейнер открыл группы крови, а спустя семь лет Ян Янски создал привычную нам систему AB0 – выделил четыре группы и два резус-фактора.

До этого переливания крови часто приводили к ухудшению состояния. Всё дело в том, что если перелить кровь от донора с неподходящей группой, эритроциты могут склеиться.

Всё дело в агглютиногенах (белках на поверхности эритроцитов) и агглютининах (антителах в плазме).

Если белки эритроцитов несовместимых групп взаимодействуют друг с другом, эритроциты склеиваются, перестают выполнять свои функции и разрушаются.

Первая группа (0) – универсальный донор: его кровь можно переливать человеку с любой группой. Четвертая (АВ) – универсальный реципиент: ему подходит кровь любой группы. Кровь группы А (второй) подходит людям с такой же или четвертой (АВ) группой, кровь группы В (третьей) – реципиентам с третьей и четвертой группами. Резус-фактор у донора и реципиента должен совпадать.

Источник: https://www.anews.com/p/124271924-ehritrocity-v-krovi-chto-ehto-pochemu-vazhen-uroven-ehritrocitov/

Белки эритроцитов

Белок эритроцитов

Ферменты плазмы крови

1) Секреторные – синтезируются в органах, но свое действие оказывают только в сосудистом русле. Например, ЛХАТ, ЛПЛ. ЛХАТ синтезируется в печени, катализирует эстерификацию холестерина в сосудистом русле. ЛПЛ синтезируется в клетках жировой и мышечной ткани, секретируется в кровь и участвует в гидролизе триацилглицеринов, входящих в состав липопротеинов.

2) Индикаторные – синтезируются и оказывают свое действие только в тканях. Появление их в крови говорит о повреждении клеток. Например, АсАТ, АлАТ.

3) Экскреторные – нормальные компоненты желчи, при желчнокаменной болезни попадают в кровь. Например, щелочная фосфатаза, лейцинаминопептидаза.

В плазме крови содержатся промежуточные и конечные продукты обмена белков. Это небелковые азотистые вещества: полипептиды, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, пурины, пиримидины.

Среди безазотистых веществ в крови присутствуют продукты обмена углеводов и липидов: глюкоза, молочная и пировиноградная кислоты, жирные кислоты, глицерин, кетоновые тела.

Постоянными компонентами плазмы являются минеральные вещества: NaCl, КCl, CaCl2, MgCl2, NaHCO3, CaCO3, K2HPO4, Ca(PO4)2, Na2SO4, незначительные количества соединений Fe, Cu, Zn, I, Mn, Co.

Представлены гемоглобином и небольшим количеством белков стромы.

Различают два основных типа белков плазматической мембраны: поверхностные и интегральные. Поверхностные белки локализованы на внутренней цитоплазматической поверхности мембраны.

К ним относятся глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа, актин, спектрин. Цепи спектрина образуют разветвленную волокнистую сеть.

Спектрин стабилизирует и регулирует вместе с актином форму мембраны эритроцитов, которая изменяется при прохождении клеток через капилляры.

Интегральные белки расположены внутри мембраны. Их можно отделить от мембраны только с помощью детергентов или органических растворителей. В мембране имеется анионный канал, делающий ее проницаемой для НСО3- и Сl- . Это димер белка и составляет ¼ общего количества белка в мембране. Этот канал имеет большое значение для транспорта СО2 эритроцитами, канал Na+K+ АТФ-азы.

Гемоглобин – основной белок эритроцитов. Это сложный Fe содержащий белок с м.м. 68000. Состоит из белковой части – глобина и простетической группы гема. Молекула имеет 4 субъединицы с М. м. 17 тыс. каждая. В состав субъединицы входит гем и одна полипептидная цепь.

В глобин входит 574 аминокислоты. Различают 2 α и 2 β цепи. α- цепь состоит из 141 аминокислоты, N концевая – валин, С – аргинин. β- цепь имеет 146 аминокислот, N концевая – валин, С – гистидин. Четвертичная структура гемоглобина состоит из 2-х α и 2-х β цепей:

α2 β2 . Это основной гемоглобин взрослого человека НbА1 (adultus).

Гемовые группы находятся на поверхности глобулы в особых карманах, образованных петлями полипептидной цепи. Глобин соединяется через имидазольное кольцо гистидина с гемом по 5 координационной связи железа.


а) Гем б)

в)

Плоскость порфиринового кольца

Структура гема (а), структура активного центра дезоксигемоглобина (б), структура активного центра оксигемоглобина (в)

Атом железа может образовать шесть координационных связей. Четыре связи направлены к атомам азота пиррольных колец, оставшиеся две связи – перпендикулярно к плоскости порфиринового кольца по обе его стороны.

Гемы расположены вблизи поверхности белковой глобулы в специальных карманах, образованных складками полипептидных цепей глобина.

Гемоглобин при нормальном функционировании может находиться в одной из трех форм: феррогемоглобин (обычно называемый дезоксигемоглобином или просто гемоглобином), оксигемоглобин и ферригемоглобин (называемый также метгемоглобином).

В феррогемоглобине железо находится в закисной форме Fe(II), одна из двух связей, перпендикулярных к плоскости порфиринового кольца, направлена к атому азота гистидинового остатка, а вторая связь свободна (рис. б).

Кроме этого гистидинового остатка, называемого проксимальным (соседним), по другую сторону порфиринового кольца и на большем расстоянии от него находится другой гистидиновый остаток – дистальный гистидин, не связанный непосредственно с атомом железа. Взаимодействие молекулярного кислорода со свободным гемом приводит к необратимому окислению атома железа тема [Fe(II) Þ Fe(III); гем Þ гемин]. В дезоксигемоглобине глобин предохраняет железо гема от окисления.

Обратимое присоединение кислорода (оксигенация), позволяющее гемоглобину выполнять свою основную функцию переносчика, обеспечивается возможностью образовать прочные пятую и шестую координационные связи и перенести электрон на кислород не от железа (то есть окислить Fe2+), а от имидазольного кольца проксимального гистидина. Вместо молекулярного кислорода железо гема может присоединить окись углерода СО (угарный газ). Даже небольшие концентрации СО приводят к нарушению кислородпереносящей функции гемоглобина и отравлению угарным газом.

Выше было сказано, что одна молекула гемоглобина содержит четыре субъединицы и, следовательно четыре тема, каждый из которых может обратимо присоединить одну молекулу кислорода. Поэтому реакцию оксигенации можно разделить на четыре стадии:

Нb + О2 Û HbO2

НbО2 + О2 Û Hb(O2)2

Hb(O2)2 + О2 Û Hb(O2)3

Hb(O2)3 + О2 Û Hb(O2)4

Прежде чем рассмотреть эту главную функциональную реакцию гемоглобина более детально, необходимо сказать несколько слов о мышечном гемоглобине – миоглобине.

Он содержит одну молекулу гема и одну полипептидную цепочку, состав и структура которой подобны составу и структуре b-субъединицы гемоглобина. Как и для гемоглобина, важнейшей функцией миоглобина является обратимое присоединение молекулярного кислорода.

Эту функцию характеризует так называемая кривая оксигенации, связывающая степень насыщения гемоглобина кислородом (в процентах) с парциальным давлением последнего, ро2 (мм Hg).

Типичные кривые оксигенации гемоглобина и миоглобина (при условии достижения химического равновесия) приведены на рис. Для миоглобина кривая является гиперболой, как и должно быть в случае одностадийной химической реакции при условии достижения химического равновесия:

Кривые оксигенации миоглобина (а) и гемоглобина (б)

Совершенно другая картина возникает в случае гемоглобина. Кривая диссоциации имеет S-образную форму. Без кислорода молекулы гемоглобина обладают низким сродством к кислороду, затем кривая становится круче и при высоких значениях рО2 практически сливается с кривой диссоциации миоглобина.

Между гемами одной молекулы гемоглобина существует некоторая связь, благодаря которой присоединение кислорода к одному гему влияет на присоединение кислорода к другому гему той же молекулы. Это явление получило название гем-гем взаимодействия. Физиологический смысл гем-гем взаимодействия очевиден.

Сигмоидная форма кривой диссоциации создает условия максимальной отдачи кислорода при переносе гемоглобина от легких с высоким значением рО2 к тканям с низким значением рО2. Для человека значения рО2 артериальной и венозной крови в нормальных условиях (Т 37°С, рН 7,4) равны соответственно 100 и 40 ммНg. При этом (рис.

б) гемоглобин отдает тканям 23% связанного кислорода (степень оксигенации меняется от 98 до 75%). При отсутствии гем-гем взаимодействия для одногемового миоглобина (рис. а) эта величина не превышает 5%.

Миоглобин поэтому служит не переносчиком, а депо кислорода и отдает его мышечной ткани лишь при резкой гипоксии, когда насыщение ткани кислородом падает до недопустимо низкого значения.

Источник: https://studopedia.su/10_135973_belki-eritrotsitov.html

Клинические тайны крови

Белок эритроцитов

24.09.2019 17:27:00

Как не заблудиться среди эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов

При клиническом анализе крови врача прежде всего интересуют показатели различных клеток крови. Фото агентства «Москва»

Кровь образно называют рекой жизни. Подгоняемая сердечным насосом, она бежит по разветвленной сети артерий и вен, доставляя в клетки кислород и питательные вещества. Выполняя транспортную функцию, кровь также переносит к органам выделения продукты жизнедеятельности.

Кроме того, она участвует в регулировании водно-солевого обмена и кислотно-щелочного равновесия, играет важную роль в поддержании постоянной температуры тела, обезвреживает попавшие в организм болезнетворные микробы. Невозможно представить себе успешное лечение любого заболевания без точного диагноза.

А распознать болезнь врачу помогают результаты различных исследований и в первую очередь – общий (клинический) анализ крови. Как расшифровать его результаты?

Если взять свежую кровь, поместить ее в пробирку и дать отстояться, то она разделится на два слоя. Сверху – желтоватая жидкость, плазма. А внизу – осадок из клеток крови, или форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Их показатели главным образом и интересуют врача в клиническом анализе. Каковы же нормальные значения форменных элементов?

Начнем с эритроцитов, которые называют также красными кровяными тельцами. Они составляют основную массу крови и определяют ее красный цвет.

Эти клетки содержат пигмент гемоглобин, осуществляющий перенос кислорода из легких к органам и тканям, а углекислого газа обратно к легким.

В норме у мужчин уровень эритроцитов равен 4,1–5,2 х 1012 в литре. У женщин он ниже и составляет 3,7–4,7 х 1012 в литре.

Снижение этого показателя может быть следствием кровопотери или анемии (малокровия), а повышение наблюдается, в частности, при заболевании костного мозга и острых отравлениях.

Что касается гемоглобина, то нормальное значение его показателя у мужчин равно 130–160 г/л (граммов в литре). У женщин эти цифры ниже: 120–140 г/л. Уменьшение уровня гемоглобина бывает, например, при нехватке железа, необходимого для строительства этого пигмента.

Это, в частности, наблюдается у женщин в период беременности, когда материнский организм снабжает железом плод, порой не оставляя его для своих нужд. Кроме того, показатель гемоглобина снижается при кровотечении и анемии.

Повышение уровня гемоглобина наблюдается при заболеваниях костного мозга, обезвоживании организма, во время пребывания на больших высотах, например у альпинистов.

Лейкоциты, которые называют белыми кровяными тельцами, защищают организм от чужеродных белков и микробов. У мужчин и у женщин их норма одинакова и составляет 4,0–9,0 х 109 в литре. Этот показатель уменьшается при эндокринных заболеваниях, лучевой болезни, в результате приема некоторых лекарств. А повышение числа лейкоцитов происходит при инфекционных и аллергических заболеваниях.

Лейкоциты различаются по структуре и назначению. Среди них выделяют гранулоциты, лимфоциты, моноциты. Гранулоциты содержат гранулы (зернистые лейкоциты) и составляют около 60% всех лейкоцитов. их повышается при различных воспалениях, а снижение уровня наблюдается при поражении костного мозга, системной красной волчанке (заболевании соединительной ткани) и ряде других недугов.

Лимфоциты – это вид лейкоцитов, которые отвечают за выработку иммунитета и борьбу с микробами и вирусами. В норме содержание их в крови взрослого человека составляет 25–30% всех лейкоцитов.

Увеличение их числа встречается при некоторых инфекционных заболеваниях (краснухе, гриппе, вирусном гепатите и др.), а также при заболеваниях крови.

Серьезное уменьшение числа лимфоцитов наблюдается при тяжелых хронических заболеваниях, СПИДе, почечной недостаточности.

Моноциты – это недостаточно зрелые клетки, которые составляют в норме 3–11% всех лейкоцитов. Число их увеличивается при некоторых инфекционных заболеваниях, например бруцеллезе, а уменьшается при поражении костного мозга, оперативных вмешательствах, шоковых состояниях.

Следующая группа форменных элементов – тромбоциты. Это так называемые кровяные пластинки, ответственные за свертывание крови. Как известно, при повреждении кровеносного сосуда из него начинает вытекать кровь.

Чтобы избежать кровопотери, организм включает защитный механизм – образование кровеносного сгустка, останавливающего кровотечение. Тромбоциты устремляются к разрыву сосуда и приклеиваются к его стенкам и друг к другу. При этом они активизируют белок плазмы фибриноген.

Он образует нерастворимые в воде нити из белка фибрина, которые опутывают клетки крови в месте повреждения сосуда, и получается сгусток.

В норме число тромбоцитов у мужчин и женщин одинаково и составляет 180–320 х 109 в литре. Недостаток кровяных пластинок может быть вызван нарушением свертываемости крови при гемофилии и наблюдается также при некоторых онкологических и вирусных заболеваниях. Повышается уровень тромбоцитов при заболеваниях крови, а также после хирургических операций. 

Источник: http://www.ng.ru/health/2019-09-24/8_7684_blood.html

Эритроциты

Белок эритроцитов

Эритроциты(erythrosytus) это форменныеэлементы крови.

Функция эритроцитов

Основные функции эритроцитов – регуляцияв крови КОС, транспорт по организму О2и СО2. Эти функции реализуются сучастием гемоглобина. Кроме того,эритроциты на своей клеточной мембранеадсорбируют и транспортируют аминокислоты,антитела, токсины и ряд лекарственныхвеществ.

Строение и химический состав эритроцитов

Эритроциты у человека и млекопитающихв токе крови обычно (80%) имеют формудвояковогнутых дисков и называютсядискоцитами. Такая формаэритроцитовсоздаёт наибольшую площадьповерхности по отношению к объёму, чтообеспечивает максимальный газообмен,а такжеобеспечива­етбольшую пластичность при прохожденииэритроцитами мелких капилляров.

Диаметр эритроцитов у человека колеблетсяот 7,1 до 7,9 мкм, толщина эритроцитов вкраевой зоне – 1,9 – 2,5 мкм, в центре – 1 мкм.В нормальной крови указанные размерыимеют 75% всех эритроцитов – нормоциты;большие размеры (свыше 8,0 мкм) – 12,5 % –макроциты. У остальных эритроцитовдиаметр может быть 6 мкм и меньше –микроциты.

Поверхность отдельного эритроцита учеловека приблизительно равна 125 мкм2,а объём (MCV) – 75-96 мкм3.

Эритроциты человека и млекопитающихпредставляют собой безъядерные клетки,утратившие в процессе фило- и онтогенезаядро и большинство органелл, они имеюттолько цитоплазму и плазмолемму(клеточную мембрану).

Плазмолемма эритроцитов

Плазмолемма эритроцитов имеет толщинуоколо 20 нм. Она состоит из примерноравного количества липидов и белков, атакже небольшого количества углеводов.

Липиды

Бислой плазмолеммы образованглицерофосфолипидами, сфингофосфолипидами,гликолипидами и холестерином. Внешнийслой содержит гликолипиды (около 5% отобщего количества липидов) и многохолина (фосфатидилхолин, сфингомиелин),внутренний – много фосфатидилсерина и фосфатидилэтаноламина.

Белки

В плазмолемме эритроцита идентифицировано15 главных белков с молекулярной массой15-250 кДа.

Белки спектрин, гликофорин, белок полосы3, белок полосы 4.1, актин, анкирин образуютс цитоплазматической стороны плазмалеммыцитоскелет, который придает эритроцитудвояковогнутую форму и высокуюмеханическую прочность. Более 60% всехмембранных белков приходитсянаспектрин,гликофорин (естьтолько в мембране эритроцитов) ибелокполосы 3.

Спектрин– основной белокцитоскелета эритроцитов (составляет25% массы всех мембранных и примембранныхбелков), имеет вид фибриллы 100 нм, состоящейиз двух антипаралельно перекрученыхдруг с другом цепей α-спектрина (240 кДа)и β-спектрина (220 кДа). Молекулы спектринаобразуют сеть, которая фиксируется нацитоплазматической стороне плазмалеммыс помощью анкирина и белка полосы 3 или актина, белка полосы 4.1 и гликофорина.

Белок полосы 3– трансмембранныйгликопротеид (100 кДа), его полипептиднаяцепь которого много раз пересекаетбислой липидов. Белок полосы 3 являетсякомпонентом цитоскелета и анионнымканалом, который обеспечиваеттрансмембранный антипорт для ионовНСО3-и Сl-.

Гликофорин– трансмембранныйгликопротеин (30 кДа), который пронизываетплазмолемму в виде одиночной спирали. С наружной поверхности эритроцита кнему присоединены 20 цепей олигосахаридов,которые несут отрицательные заряды.Гликофорины формируют цитоскелет и,через олигосахариды, выполняют рецепторныефункции.

Na+,K+-АТФ-азамембранный фермент, обеспечиваетподдержание градиента концентрацийNa+и К+по обе стороны мембраны.При снижении активности Na+,K+-АТФ-азыконцентрация Na+в клетке повышается,что приводит к увеличению осмотическогодавления, увеличению поступления водыв эритроцит и к его гибели в результатегемолиза.

Са2+-АТФ-аза— мембранный фермент, осуществляющийвыведение из эритроцитов ионов кальцияи поддерживающий градиент концентрацииэтого иона по обе стороны мембраны.

Углеводы

Олигосахариды (сиаловая кислота иантигенные олигосахариды) гликолипидови гликопротеидов, расположенные нанаружной поверхности плазмолеммы, образуют гликокаликс. Олигосахаридыгликофорина определяют антигенныесвойства эритроцитов.

Они являются агглютиногенами (А и В) и обеспечиваютагглютинацию (склеивание) эритроцитовпод влиянием соответствующих белковплазмы крови –- и-агглютининов,находящихся в составе фракции-глобулинов.

Агглютиногены появляются на мембранена ранних стадиях развития эритроцита.

На поверхности эритроцитов имеетсятакже агглютиноген – резус-фактор(Rh-фактор). Он присутствует у 86% людей, у14% отсутствует. Переливаниерезус-положительной крови резус-отрицательномупациенту вызывает образованиерезус-антител и гемолиз эритроцитов.

Цитоплазма эритроцитов

В цитоплазме эритроцитах содержитсяоколо 60% воды и 40% сухого остатка. 95%сухого остатка составляет гемоглобин,он образует многочисленные гранулыразмером 4-5 нм.

Оставшиеся 5% сухогоостатка приходятся на органические(глюкоза, промежуточные продукты еекатаболизма) и неорганические вещества.

Из ферментов в цитоплазме эритроцитовприсутствуют ферменты гликолиза, ПФШ,антиоксидантной защиты иметгемоглобинредуктазной системы,карбоангидраза.

Источник: https://studfile.net/preview/6460837/page:2/

ВидБолезни
Добавить комментарий