Строение гемоглобина , биологическая роль . Формы гемоглобина. Гемоглобинопатии.

Гемоглобин - один из представителей хромопротеинов (гемопротеинов), содержащих в качестве простетической группы железо. Гемоглобин в качестве белкового компонента содержит белок глобин, а небелкового - гем. Гем у всех гемоглобинов одинаковый, различаются гемоглобины белково частью. В основе простетической части гемсодержащих белков лежит порфириновое кольцо, являющееся производным тетрапиррольного соединения, состоящего из четырех замещенных пирролов, соединенных между собой метиновыми мостиками (-CH=). Незамещенный порфирин - порфин (в молекуле гема представлен в виде протопорфирина IX, содержащего четыре метильные группы, две винильные и два остатка пропионовой кислоты). Протопорфирин присоединяет железо и превращается в гем.

Биологическая роль гемоглобина заключается в его способности осуществлять тканевое дыхание, перенося кислород от легких к тканям, а углекислый газ от тканей к легким.

Гемоглобин имеет глобулярную форму. Каждая из четырех молекул гема «обернута» полипептидной цепью, которые в совокупности и образуют белок - глобин. Есть аьфа-цепи (по 141 а/к остатка) и бетта-цепи (по 146 а/к остатка). Основной гемоглобин - HbA1. Существует HbA2 (две альфа и две сигма цепи) - 2,5% от всего гемоглобина- обладает меньшей скоростью миграции. У новорожденных гемоглобин - HbF (две альфа и две гамма цепи) - 80% в крови, но к 1 году жизни почти целиком замещается на HbA1 (при этом в крови взрослого человека присутствует HbF 1,5%).

Разновидности гемоглобина:  оксигемоглобин (HbO) - соединение гемоглобина с кислородом; карбоксигемоглобин (связан с CO - HbCO), при этом из-за высокого сродства к СО гемоглобин теряет способность связывать кислород и наступает смерть от удушься угарным газом; метгемоглобин (HbOH - окисленный) - при отравлении оксидами азота, парами нитробензола и др. соединениями - содержит трехвалентное железо, неспособное связываться с кислородом.

Гемоглобинопатии: открыто около 150 типов мутантных ге оглобинов. Мутируют гемоглобины в результате замены кислых а/к на основные или нейтральные, но некоторые мутации вызывают существенные изменения структуры и соответсвтенно функци гемоглобина и оказываются летальными для индивидуума. Гемоглобинопатии принято делить на наследственные, талассемии и железодефицитные.

Наследственные - серповидноклеточная анемия. Гемоглобин S после отдачи кислорода превращается в плохо растворимую форму и начинает выпадать в осадок в виде веретенообразных кристаллоидов, названных тактоидами, которые деформируют глетку и приводят к значительному гемолизу.

Талассемии - бетта и альфа-талассемии (в зависимости от нарушения синтеза какой-то из цепей). При бетта-талассемии в крови наряду с HbA1 появляется до 15% HbA2 и резко повышается HbF (15-60%). Болезнь характеризуется гиперплазией и разрушением костного мозга, поражением печени, селезенки, деформацией черепа сопровождается тяжелой гемолитической анемией. Эритроциты при талассемии приобретают мишеневидную форму.

3. Антивитамины (на примере витамина К и фолиевой кислоты).

Антивитамины - любые вещества, вызывающие независимо от механизма их действия снижение или полную потерю биологической активности витаминов.

У витамина К имеется антивитамин - дикумарол (дикумарин), введение которого вызывает резкое снижение в крови протромбина и ряда других факторов свертывания крови и соответственно кровотечения. Аналогичным свойством обладает салициловая кислота.

Антивитаминами фолиевой кислоты являются амино- и аметоптерины. 4-аминоптерин используется в качестве препарата, тормозящего синтез нуклеиновых кислот и, соответственно, развитие лейкозов у детей.

Холестерин 6,1 ммоль/л

Ответ (как билет 28): норма - 2,8-5,2 ммоль/л. Наблюдается гиперхолистеринэмия. Причины:

- ожирение (индекс массы тела более 30);

- злоупотребление продуктами, содержащими трансжиры, холестерин и жиры животного происхождения;

- малоподвижный образ жизни;

- курение и алкоголь;

- болезни печени;

- сахарный диабет;

- повышенное артериальное давление.

 

Билет 45

 

1. Классификация и номенклатура ферментов (привести примеры).

По типу катализируемой реакции.

Оксидоредуктазы - ок-но-вос-ые реакции. (окисление перикиси до воды и кислорода при участии каталазы);

Трансферазы - межмолекулярный перенос различных атомов, групп атомов и радикалов (глицерин + атф = глицерофостфат + адф - фосфоглицерокиназа);

Гидролазы - расщепление внутримолекулярных связей органических веществ при участии молекулы воды (гидролиз) (крахмал под действием амилазы до глюкозы);

Лиазы - разрыв С-С, С-О, С-N и других связей, а также обратимые реакции отщепления различных групп от субстратов не гидролитическим путем. Эти реакции сопровождаются образованием = связи или присоед-м групп к месту = связи. (малат + НАДН+ = оксалоац. + НАДН2 при уч-и малатдегидрогеназы);

Изомеразы - изомеризация или внутримолекулярный перенос групп (в данном случае ферменты называются мутазы) (глюкозо-6-фосфат до глюкозо-1-фосфат под действием фосфоглицеромутазы);

Лигазы (синтетазы) - синтез органических веществ из двух исходных молекул с использованием энергии распада АТФ (ацетил-КоА + СО2 + АТФ = малонил-КоА + Н4Р2О7).