Научноисследовательская работа студентки 4 курса Направления подготовки 06. 03. 01 Биология Профиль Биохимия
 Скачать 1.18 Mb.
|
2.4. Эффективность связывания кислорода с гемоглобиномЭффективность связывания кислорода с гемоглобином регулируется Кооперативное взаимодействие Взаимовлияние протомеров олигомерного белка друг на друга называется кооперативное взаимодействие. В легких такое взаимодействие субъединиц гемоглобина повышает его сродство к кислороду и ускоряет присоединение кислорода в 300 раз. В тканях идет обратный процесс, сродство снижается и ускорение отдачи кислорода также 300-кратное.  Рисунок 15 – Схема кооперативного взаимодействия субъединиц гемоглобина Объясняется такой феномен тем, что в легких при присоединении первой молекулы кислорода к железу (за счет 6-й координационной связи) атом железа втягивается в плоскость гема, кислород остается вне плоскости. Это вызывает перемещение участка белковой цепи и изменение конформации первого протомера. Такой измененный протомер влияет на другие субъединицы и облегчает связывание кислорода со второй субъединицей. Это меняет конформацию второй субъединицы, облегчая присоединение последующих молекул кислорода и изменение других протомеров.  Рисунок 16 – Изменение формы субъединиц гемоглобина при присоединении и отщеплении кислорода Дезоксиформа гемоглобина обозначается как Т-форма, напряженная (англ. tense), она обладает существенно более низким сродством к кислороду. Оксигенированная форма, или R-форма (англ. relaxed), обладает высоким сродством к кислороду. Изменение рН среды Влияние рН на сродство гемоглобина к кислороду носит название эффекта Бора. При закислении среды сродство снижается, при защелачивании – повышается. При повышении концентрации протонов (закисление среды) в тканях возрастает освобождение кислорода из оксигемоглобина. В легких после удаления угольной кислоты (в виде СО2) из крови и одновременном увеличении концентрации кислорода высвобождаются ионы Н+ из гемоглобина. Реакция взаимодействия кислорода с гемоглобином упрощенно имеет вид:  Изменение сродства гемоглобина к кислороду в тканях и в легких при изменении концентрации ионов H+ и О2 обусловлено конформационными перестройками глобиновой части молекулы. В тканях молекула О2 отрывается от железа и ионы водорода присоединяются к остаткам гистидина (глобиновой части), образуя восстановленный гемоглобин (H-Hb) с низким сродством к кислороду. В легких поступающий в больших количествах кислород "вытесняет" ион водорода из связи с остатком гистидина гемоглобиновой молекулы.  Рисунок 17 – Механизм эффекта Бора Роль 2,3-дифосфоглицерата 2,3-Дифосфоглицерат образуется в эритроцитах из 1,3-дифосфоглицерата, промежуточного метаболита гликолиза, в реакциях, получивших название шунт Раппопорта.  Рисунок 18– Реакции шунта Раппопорта 2,3-Дифосфоглицерат располагается в центральной полости тетрамера дезоксигемоглобина и связывается с β-цепями, образуя поперечный солевой мостик между атомами кислорода 2,3-дифосфоглицерата и аминогруппами концевого валина обеих β-цепей, также аминогруппами радикалов лизина и гистидина.  Рисунок 19 – Расположение 2,3-дифосфоглицерата в гемоглобине Функция 2,3-дифосфоглицерата заключается в снижении сродства гемоглобина к кислороду, что имеет особенное значение при подъеме на высоту и при нехватке кислорода во вдыхаемом воздухе. В этих условиях связывание кислорода с гемоглобином в легких не нарушается, так как концентрация его относительно высока. Однако в тканях за счет 2,3-дифосфоглицерата отдача кислорода возрастает в 2 раза. ЗАКЛЮЧЕНИЕЗависимость степени заполнения гемоглобина кислородом в эритроцитах от времени для процесса оксигенации. Точки -экспериментальные данные. Кривые моделирование. 1на 1ь чальная степень заполнения гемоглобина кислородом 90%. Зависимость степени заполнения гемоглобина кислородом в эритроцитах от времени для процесса дезоксигенации. Символы экспериментальные данные для различного начального заполнения гемоглобина кислородом. Кривые моделирование. Исследование кинетики взаимодействия гемоглобина с кислородом при различных физиологических условиях. Как было показано раньше, предложенная модель позволяет получать кинетические зависимости оксигенации и дезоксигенации гемоглобина при различных температурах, давлениях углекислого газа и кислотности крови. Реакция оксигенации экзотермическая, то есть происходит с выделением тепла. Следовательно, реакция диссоциации происходит с поглощением тепла. Согласно принципу Ле-Шателье, при нагревании гемоглобинового раствора в нем должно происходить отщепление кислорода от гемоглобина с одновременным поглощением тепла [7]. Аналогичным образом охлаждение гемоглобинового раствора вызывает увеличение степени насыщения гемоглобина кислородом, так как при реакции оксигенации происходит выделение тепла, которое согласно принципу Ле-Шателье должно ослаблять влияние внешнего воздействия. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВБагненкo С.Ф., Шлык И.В., Батoцыренoв Б.В., Резник O.Н., Драчук А.В., Пушкин С.Ю., Масленникoв И.А., Бoндарь O.Г. Фармакoэкoнoмическая oценка применения лекарственнoгo средства перфтoран в клиническoй практике. Вестник службы крoви Рoссии, № 2, июнь 2015 с. 49-55. Блюменфельд Л.А. Гемoглoбин. Сoрoсoвский oбразoвательный журнал, 2014 №4, с. 33-38. И.Тодоров, Клинические лабораторные исследования в педиатрии, "Медицина и физкультура", София 2013 г. Кишкун А, А. Клиническая oценка результатoв лабoратoрных исследoваний. Мoсква, OАO "Издательствo "Медицина"", 2015, 542 с. Кoльман Я., Рём К.-Г. Наглядная биoхимия. Мoсква, "МИР", 2014, 473 с. Медведкoва Н. И., Медведкoв В. Д., Нoхрин В.Д. Журнал Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта, Выпуск: 4 (98) 2013, 07 мая 2013, с. 100-105. Назаренкo Г. И. Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэлл, Биохимия человека, том 1, "Мир", Москва 2013. Рябцева Е., Чубенкo А. Крoвнoе делo. Интернет-журнал "Кoммерческая биoтехнoлoгия", "Пoпулярная механика" №6, 2017. Филиппович Ю.Б. Основы биохимии: Учеб. Для студ. хим. и биол. спец. пед. Инс-тов.-2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2015. 503 с. Шевченкo Н. В., Худякoв С. Н., Зырянoв А. А., Пыренкoв Д.А. Характеристика перенoсчикoв кислoрoда в сoвременных заменителях крoви. Казанский медицинский журнал, 2012, Выпуск № 2 тoм 93, с. 398-400. Р.Марри, Д.Греннер, П.Мейес, В.Родуэлл, Биохимия человека, том 1, "Мир", Москва 1993г., стр. 52. И.Тодоров, Клинические лабораторные исследования в педиатрии, "Медицина и физкультура", София 1968г., стр. 278-281. Биологическая химия / В.К. Кухта, Т.С. Морозкина. Э.И. Олецкий, А.Д. Таганович; // под ред. А.Д. Тагановича. Минск: Асар, М.: Издательство БИНОМ, 2008. с. 515–541. Бышевский, А.Ш. Биохимия для врача / А.Ш. Бышевский, О.А. Терсенов. Екатеринбург, 1994. с. 261 – 266. Авдеева, Л.В. Биохимия: Учебник / Л.В. Авдеева, Т.Л. Алейникова, Л.Е. Андрианова . М.: ГЭОТАР-МЕД, 2013. 768 c. Баишев, И.М. Биохимия. Тестовые вопросы: Учебное пособие / Д.М. Зубаиров, И.М. Баишев, Р.Ф. Байкеев; Под ред. Д.М. Зубаиров. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 960 c. Байдалинова, Л. Биохимия гидробионтов: лабораторный практикум: Учебник / Л. Байдалинова. М.: Моркнига, 2017. 335 c. Бокуть, С.Б. Биохимия филогенеза и онтогенеза: Учебное пособие / А.А. Чиркин, Е.О. Данченко, С.Б. Бокуть; Под общ. ред. А.А. Чиркин. М.: НИЦ Инфра-М, Нов. знание, 2012. 288 c. Бокуть, С.Б. Биохимия филогенеза и онтогенеза: Учебное пособие / С.Б. Бокуть, Е.О. Данченко. М.: Инфра-М, 2017. 230 c. Бородин, А.П. Биохимия животных: Учебное пособие / А.П. Бородин. СПб.: Лань, 2015. 384 c. Гидранович, В.И. Биохимия: Учебное пособие / В.И. Гидранович, А.В. Гидранович. Мн.: ТетраСистемс, 2012. 528 c. Горбатова, К.К. Биохимия молока и молочных продуктов: Учебник / К.К. Горбатова. СПб.: Гиорд, 2015. 336 c. Димитриев, А.Д. Биохимия: Учебное пособие / А.Д. Димитриев, Е.Д. Амбросьева. М.: Дашков и К, 2013. 168 c. Ершов, Ю.А. Общая биохимия и спорт: Учебное пособие / Ю.А. Ершов. М.: МГУ, 2010. 368 c Ершов, Ю.А. Общая биохимия и спорт / Ю.А. Ершов. М.: МГУ, 2010. 368 c. Ершов, Ю.А. Биохимия человека: Учебник для академического бакалавриата / Ю.А. Ершов. Люберцы: Юрайт, 2016. 374 c. Зезеров, Е.Г. Биохимия (общая, медицинская и фармакологическая): Курс лекций / Е.Г. Зезеров. Ереван: МИА, 2014. 456 c. Капилевич, Л.В. Биохимия человека.: Учебное пособие для вузов / Л.В. Капилевич, Е.Ю. Дьякова, Е.В. Кошельская. Люберцы: Юрайт, 2016. 151 c. Кольман, Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. 469 c. Комов, В.П. Биохимия: Учебник / В.П. Комов, В.Н. Шведова. Люберцы: Юрайт, 2015. 640 c. Конопатов, Ю.В. Биохимия животных: Учебное пособие / Ю.В. Конопатов, С. Васильева. СПб.: Лань, 2015. 384 c. Конопатов, Ю.В. Биохимия животных: Учебное пособие / Ю.В. Конопатов, С.В. Васильева. СПб.: Лань, 2015. 384 c. Лелевич, С.В. Клиническая биохимия: Учебное пособие / С.В. Лелевич. СПб.: Лань, 2018. 304 c. Марри, Р. Биохимия человека в 2-х томах т.1 и т.2 / Р. Марри. М.: Мир, 2009. 795 c. МАршалл, В.Дж. Клиническая биохимия / В.Дж. МАршалл. М.: Бином, 2011. 408 c. http://ekf-diagnostic.ru/library/low_hemo.html. http://anaemia.narod.ru/klass.htm. ДНЕВНИК по производственной практике «Научно-исследовательская работа» Студентки Гурбановой Шемшат Шовкетджановны 4 курса 401 группы Направления подготовки 06.03.01 Биология Профиль Биохимия ЗАПИСИ о работах, выполненных в период практики
Руководитель практики от университета, канд. биол. наук _______________ Н.В. Громова подпись, дата АНКЕТА Производственная практика Научно-исследовательская работа 1 Удовлетворены ли Вы местом прохождения практики? Да. 2 Удовлетворены ли Вы качеством разработки методических указаний, содержащихся в программе практики? Методические указания мне понятны. 3 Считаете ли Вы достаточными для выполнения работ, предусмотренных программой практики, те теоретические знания, которые Вы получили в Университете? Да. 4 Как Вы оцениваете итоги практики с точки зрения ее результативности? На практике я еще больше убедилась в правильности выбора профессии. 5 Оцените степень удовлетворенности местом прохождения практики (материально-техническая оснащенность, кадровый состав) по пятибалльной шкале (1 – очень плохо, 5 – отлично). 5 – отлично. 6 Оцените степень удовлетворенности взаимоотношениями с руководителем практики от Университета по пятибалльной шкале (1 – очень плохо, 5 – отлично). 5 – отлично. 7 Оцените удовлетворенность в целом условиями прохождения практики. Полностью удовлетворена. ОТЗЫВ руководителя производственной практики научно-исследовательская работа ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева» факультет биотехнологии и биологии кафедра биотехнологии, биохимии и биоинженерии направление подготовки 06.03.01 Биология Ш. Ш. Гурбановой были проведены теоретические исследования о механизмов регуляции связывания гемоглобина с кислородом. Все поставленные задачи реализованы студенткой в полном объеме и представлены в отчете о прохождении практики. Ш. Ш. Гурбанова, умеет хорошо анализировать и делает обоснованные выводы и предложения. В процессе прохождения практики студентка соблюдала сроки календарного графика и проявила ответственность, добросовестность, умение работать с научными источниками. В соответствии с программой практики были освоены основные методы, используемые в научной работе кафедры, был проведен анализ литературных источников. Студентка самостоятельно составила отчет о результатах практики в соответствии с программой и дополнительными указаниями руководителя. Научный руководитель канд. биол. наук, доц. Н.В. Громова «__» _______ 2023 г. |