|
|
лекции-4 семестр. Лекция 19. Патология обмена углеводов
Существует несколько типов гемоглобина, которые отличаются в первую очередь строением и, конечно же, свойствами.
Виды гемоглобина:
Гемоглобин А – НвА – у взрослых его 96-98 %.
Гемоглобин А2 – НвА2 – составляет 2-3 % у взрослых.
Фетальный гемоглобин – НвF – гемоглобин плода, у новорожденных составляет 60-80 %, но исчезает к концу первого года жизни. Обладает большим сродством к кислороду (легче присоединяет), чем НвА.
Более подробно обмен хромопротеидов рассмотрим на примере гемоглобина. Поступающий с пищей гемоглобин (НЬ) в желудочно-кишечном тракте распадается на свои составные части: белковую — глобин и небелковую — гем. Глобин гидролизуется до аминокислот, которые всасываются и поступают в кровь. Железо всасывается в виде иона железа (II) (из животной пищи лучше, чем из растительной) в присутствии аскорбиновой кислоты в количестве 1 мг в сутки. В слизистой кишечника ион железа соединяется с белком апоферритином, превращая его в ферритин, который переносит его в плазму крови. Транспорт железа в виде иона железа III осуществляет белок плазмы крови трансферрин. Печень способна депонировать около 700 мг железа в основном в виде ферритина и небольшого количества гемосидерина. Трансферрин переносит железо в ткани, где оно используется при синтезе железосодержащих белков (гемоглобина, миоглобина, каталазы, цитохромов, железосерных белков, пероксидазы). Концентрация железа в крови 9-31,3 мкмоль/л регулируется процессом всасывания из кишечника. Выводится железо в составе желчи (1 мг в сутки), теряется при кровопотерях.
3. Распад гемоглобина
Обмен эндогенного НЬ протекает весьма интенсивно. Это связано с тем, что период существования эритроцитов, в которых содержится весь Нв, составляет 110—120 дней, после чего они распадаются. В сутки освобождается около 8-9 г железа. Этот процесс активно протекает в селезенке, костном мозге, печени и других тканях ретикулоэндотелиальной системы (РЭС). Часть же эритроцитов распадается в кровеносном русле. Освободившийся при этом Нв адсорбируется в крови гаптоглобином (Нр) и транспортируется в печень, где распадается. Распад НЬ в клетках происходит по следующей схеме:
Схема № 13 . Распад гемоглобина.
Г емоглобин
(окисление)
вердоглобин
Fe3+
клетки глобин
РЭС
Б иливердин
Билирубин
кровь альбумин
Билирубин – альбумин
(свободный билирубин)
альбумин
глюкуроновая
печень кислота
Билирубин - глюкуронид
(связанный билирубин)
глюкуроновая
кислота
кишечник
Билирубин
Мезобилиноген Стеркобилиноген
Уробилин Стеркобилин
(моча) (кал)
НЬ в клетках вначале окисляется гем-оксигеназой с образованием вердоглобина (вещество зеленого цвета). Последний спонтанно (самопроизвольно) распадается на свои составные части: глобин, железо и оставшуюся часть гема — биливердин (пигмент зеленого цвета). Глобин гидролизуется до аминокислот. Железо захватывается трансферрином и кровью доставляется в печень, где освобождается от белка-переносчика и откладывается про запас в виде ферритина (соединение железа с особым белком). Этот комплекс по мере надобности распадается, а освобождающееся железо вновь адсорбируется на трансферрине и поступает в клетки, где участвует в различных процессах (синтез НЬ, цитохромов и т. д.).
Биливердин восстанавливается в билирубин — пигмент желто-красного цвета, который является водонерастворимым и весьма токсичным веществом. Поэтому он быстро выводится из клеток и поступает в кровь, где адсорбируется альбумином. Такой комплекс является уже растворимым в воде и не токсичным. Билирубин, связанный с альбумином, называется свободным. Он транспортируется в печень, где распадается, а билирубин поступает в клетку печени — гепатоцит. Здесь билирубин взаимодействует с глюкуроновой кислотой (точнее с ее активной формой уридиндифосфоглюкуроновой кислотой — УДФГК) с образованием глюкуронид-билирубина. К молекуле билирубина может присоединиться как одна молекула глюкуроновой кислоты, и тогда образуется моноглюкуронидбилирубин, так и две ее молекулы с образованием диглюкуронидбилирубина. В таком виде билирубин является нетоксичным, водорастворимым и называется связанным билирубином. Здесь необходимо сделать некоторые уточнения.
Комплекс билирубина с альбумином называется свободным билирубином, а его соединение с глюкуроновой кислотой — связанным билирубином. В клинической практике утвердились другие термины. Исходя из методов его определения, свободный билирубин называют непрямым, т.к. его определяют в два этапа (не прямо), а связанный — прямым, т.к. его определяют в один этап (прямо). Вполне естественно, что называть вещество по методу его определения, а не по структуре является неправильным и вносит определенную путаницу в данный вопрос.
В клетках печени накапливается связанный билирубин, который поступает в желчный пузырь и входит в состав желчных пигментов, представляющих собой окрашенные соединения. С желчью связанный билирубин поступает в кишечник, где вновь распадается.
Освободившийся билирубин, подвергается воздействию ферментов микроорганизмов с образованием мезобилиногена (уробилиноидов), а затем — стеркобилиногена (в сутки образуется 250-300 мг). Небольшая часть мезобилиногена всасывается в кровь и по воротной вене доставляется в печень, где расщепляется до дипирролов (соединений, содержащих два пиррольных кольца), которые задерживаются печенью и не поступают в общий кровоток. Большая же часть мезобилиногена, превратившаяся в стеркобилиноген выводится с калом, сообщая присущий ему цвет. Стеркобилиноген окисляясь на воздухе, образует стеркобилин. Около 5 % стеркобилиногена в нижних отделах толстой кишки всасывается в кровь и через систему геморроидальных вен попадает в большой круг кровообращения, а затем, минуя печень, выводится с мочой (в клинической практике это соединение называется уробилиногеном). Уробилиноген мочи на воздухе превращается в уробилин (около 4 мг в сутки).
4. Синтез гемоглобина
Для нормальной жизнедеятельности организма постоянно требуется определенное количество гемоглобина. В настоящее время процесс синтеза гемоглобина полностью установлен. В нем принимают участие глицин и сукцинил-КоА, которые в ходе своих превращений образуют пиррольные кольца. Четыре пиррольных кольца, соединяясь, образуют порфобилиноген, который через ряд стадий превращается в протопорфирин, и, наконец, присоединив железо, превращается в гем. Последний взаимодействует с глобином с образованием молекулы гемоглобина.
Схема № 14. Синтез гемоглобина.
  Глицин Сунцинил - КоА
(8 молекул) (8 молекул)
Аминолевулиновая кислота
( 8 молекул)
|
|
|
Скачать 169.41 Kb.