Гемоглобин - эритроцит
Cтраница 2
Этот катаболический процесс происходит главным образом в ретикулоэндотелиальных клетках селезенки, печени, костного мозга и в меньшей степени почек. Источником главной массы гемов, катаболизирующихся по этому пути, является гемоглобин стареющих эритроцитов; аналогичным образом утилизируются также гемовые простетические группы других белков, например гемсодержащих ферментов. [16]
Железо накапливается главным образом в мышцах и в крови. Это не является неожиданным, если учесть, что железо входит в состав гемоглобина эритроцитов и гемоглобина мышц. При анемии мышцы, повидимому, становятся важнейшим местом накопления железа. [17]
В виде карбаминовой формы из ткани к легким переносится от 3 до 10 % всего углекислого газа, поступающего из тканей в кровь. Основная масса СО2 транспортируется с кровью к легким в форме бикарбоната, при этом важнейшую роль играет гемоглобин эритроцитов. [18]
Этот процесс обратим, и при возвращении к нейтральным значениям рН первоначальная структура молекулы восстанавливается. Если в кислом растворе смешать радиоактивный НЬА с неактивным HbS и довести рН раствора до нейтрального, то оказывается, что образуется HbS, который имеет радиоактивный лейцин в N-концевом пептиде а-цепи, тогда как концевой пептид его р-цепи меченого лейцина не содержит. Следовательно, а - цепь полученного таким образом HbS должна была прийти от НЬА. На основании этого можно заключить, что гемоглобин серповидных эритроцитов отличается от нормального последовательностью аминокислот в р-цепи. Аналогично, если смешивать HbS с НЬА в условиях, когда происходит диссоциация, то полученный после ренатурации НЬА имеет метку лишь в а-цепи; это опять-таки указывает на то, что различия этих двух гемоглобинов связа::: с Р - цепями. Этот результат подтверждают работы по изучению последовательностей аминокислот, на которые мы уже ссылались. Содержащийся в HbS пептид, имеющий аномальную последовательность аминокислот, оказался N-концевым пептидом р-цепи, в чем можно убедиться, сравнив их аминокислотные последовательности. На ранних стадиях исследования шестой от N-конца аминокислотный остаток р-цепи не был известен, и поэтому установить указанное тождество было невозможно. [19]
В организме взрослого человека содержится 5 - 6 литров крови. Примерно от одной трети до половины всего объема крови приходится на эритроциты, которые взвешены в богатой белками плазме крови. Кровь должна ежедневно переносить от легких к тканям около 600 л кислорода, но лишь небольшая доля этого количества переносится плазмой крови, так как кислород плохо растворим в водных растворах. Почти весь переносимый кровью кислород связан с гемоглобином эритроцитов. Гемоглобин, содержащийся в 100 мл крови, связывает около 20 мл газообразного кислорода. [21]
Радиоактивное железо широко использовалось, в особенности Ханом, Уипплем и их сотрудниками [5], для выяснения биохимической роли железа, а также для изучения всасывания, мобилизации и экскреции железа. В результате изучения было найдено, что всасывание железа в кишечнике собаки регулируется резервами железа в ее организме. Если резервы велики, железо или совсем не всасывается или всасывается только незначительно. Усвоение железа имеет противоположный характер по сравнению с другими минеральными составными частями, например, фосфатом, для которого характерен непрерывный кругооборот между фосфатом, принятым с пищей, и фосфатом тела, причем уровень кругооборота поддерживается балансом процессов всасывания и экскреции. Насыщение железом слизистой оболочки собаки происходит быстро, и большая доза немеченого железа, данная за несколько часов до второй дозы-меченой - может блокировать всасывание этой второй дозы. Если гемоглобин, меченный введением в него радиоактивного железа, освобождается при распаде эритроцитов, вызванном ацетилфенилгидразином, то меченое железо гемоглобина быстро вновь утилизируется для образования нового гемоглобина. У нормальных животных найдено, что при наличии достаточного запаса железа, железо гемоглобина новых эритроцитов имеет своим источником не железо из резервных запасов, а преимущественно железо старых клеток, разрушающихся при нормальном распаде. Организм животного очень эффективно утилизирует свое железо, и экскреция железа при нормальных условиях держится на низком уровне. [22]
Жизнеспособность эритроцита определяется двумя метаболическими путями: гликолизом и пентозофосфатным путем. Примерно 90 % глюкозы в эритроцитах распадается в процессе гликолиза и 10 % - в пентозофосфатном пути. Потребление кислорода зрелыми эритроцитами очень низкое, оно связано преимущественно с окислением гемоглобина в метгемоглобин. Образующийся в этой реакции супероксидный радикал обезвреживается ферментом супероксиддисмутазой. Энергия АТФ, образованная методом субстратного фосфорилирования в гликолизе, обеспечивает работу Na, К - АТФазы. Блокада гликолиза, сопровождаемая нарушением образования АТФ - источника энергии для Na, К - АТФ-азы - выравнивает трансмембранный потенциал и ведет к гибели эритроцита. Особенностью гликолиза в эритроцитах является наличие шунта, приводящего к образованию 2 3-бисфосфоглицерата - одного из регуляторов переноса кислорода. Он связывается с гемоглобином и уменьшает его сродство к кислороду. Таким образом облегчается освобождение кислорода из гемоглобина эритроцитов в тканях. Глюкоза активно превращается ( 10 %) через реакции пенто-зофосфатного пути. Образующийся при этом НАДФН используется в защитных восстановительных синтезах, например для восстановления глутатиона. Восстановленный глутатион необходим в эритроците для поддержания в восстановленной форме цистеиновых остатков белков; для процессов детоксикации; предохранения гемоглобина от окисления. При наследственных заболеваниях ( например, дефицит глюкозо-6 - фосфатдегидрогеназы), когда интенсивность превращений глюкозы через реакции пентозофосфатного пути снижена, наблюдаются патологический гемолиз и развитие анемии. [23]
Страницы: 1 2