Главная страница
Навигация по странице:

8. белки плазмы крови



Скачать 379.5 Kb.
Название 8. белки плазмы крови
Анкор 77.doc
Дата 20.01.2018
Размер 379.5 Kb.
Формат файла doc
Имя файла 77.doc
Тип Документы
#15686

8. БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ

Общее количество белков в плазме—7—7,5 г/дл (г%). Таким образом, белки составляют основную часть твердых веществ плазмы. Белки плазмы—это очень сложная смесь, включающая не только про­стые белки, но и смешанные или конъюгированные молекулы, например гликопротеины и различные типы липопротеинов.

Разделение сложной смеси белков на индиви­дуальные белки осуществляется при помощи раство­рителей и (или) электролитов; при этом выделяют различные белковые фракции в зависимости от их растворимости. Это свойство белков лежит в основе так называемых методов высаливания, часто исполь­зуемых в клинических лабораториях. Белки плаз­мы осаждают при различных концентрациях сульфа­та натрия или сульфата аммония. При этом белки разделяют на три основные группы: фибриноген, альбумин и глобулин.

Плазма крови—это по определению внутрисосудистая жидкость. В артериальной области кровообращения внутрисосудистое гидростатическое дав­ление, создаваемое сердцем и крупными сосудами, на 20—25 мм рт. ст. превышает гидростатическое давление в тканях. Выходу слишком большого коли­чества жидкости из сосудов во внесосудистое ткане­вое пространство противодействует внутрисосуди­стое коллоидно-осмотическое давление, создаваемое белками плазмы.
9. Физиологическая роль белков плазмы крови
Почти все функции крови (за исключением специ­фических клеточных, таких, как перенос кислорода или иммунологическая защита) осуществляются плазмой или ее компонентами. Основные функции крови следующие: 1) дыхание—транспорт кислоро­да от легких к тканям и перенос СО2 от тканей к лег­ким; 2) питание—транспорт поглощенных пита­тельных веществ; 3) выделение—перенос конечных продуктов метаболизма в почки, легкие, кожу, ки­шечник для последующего их выведения; 4) поддер­жание в организме нормального кислотно-щелочного равновесия; 5) регуляция водного балан­са (кровь влияет на обмен воды между циркулирую­щей жидкостью и тканевой жидкостью); 6) регуля­ция температуры тела путем распределения тепла; 7) защита от инфекций (осуществляется лейкоцитами и циркулирующими в плазме антителами); 8) транс­порт гормонов и регуляция метаболизма; 9) транс­порт различных метаболитов.

Плазма содержит воду, электролиты, метаболи­ты, питательные вещества, белки и гормоны. Содер­жание воды и электролитов в плазме практически та­кое же, как и во всех внеклеточных жидкостях.
10. Нарушение содержание белка в плазме крови
Концентрация общего белка в сыворотке крови в норме составляет 65—85 г/л. Концентрация общего белка в сыворотке зависит главным образом от синтеза и распада двух основных белковых фракций — альбумина и глобулинов.  

Синтез белков плазмы крови осуществляется в основном в клетках печени. При анализе содержания общего белка в сыворотке различают:

  • нор­мальный его уровень

  • пониженный (гипопротеинемию)

  • повышенный (гиперпротеинемию)

Гипопротеинемия возникает вследствие:

  • недостаточного введения белка (при длительном голодании или при продолжитель­ном соблюдении безбелковой диеты)

  • повышенной потери белка (при различных заболеваниях почек, кровопотерях, ожо­гах, новообразованиях, сахарном диабете, асците)

  • нарушения образования белка в организме: при недостаточности функции печени (ге­патиты, циррозы, токсические повреждения), длительном лечении кортикостероида-ми, нарушении всасывания (при энтеритах, энтероколитах,панкреатитах)

  • сочетания различных из перечисленных выше факторов

Гиперпротеинемия нередко развивается вследствие дегидратации в результате потери части внутрисосудистой жидкости. Это происходит при тяжелых травмах, обширных ожогах, холере. При острых инфекциях содержание общего белка часто повышается вследствие дегид­ратации и одновременного возрастания синтеза белков острой фазы. При хронических инфек­циях содержание общего белка в крови может нарастать в результате активации иммунологи­ческого процесса и повышенного образования иммуноглобулинов. Гиперпротеинемия наблю­дается также при появлении в крови парапротеинов — патологических белков, вырабатывае­мых в большом количестве при миеломной болезни, при болезни Вальденстрема.

11. Альбумин

Концентрация альбумина в плазме выше, чем концентрация двух других главных белков, а его мо­лекулярная масса наименьшая (рис. 55.1). Именно этот белок вносит основной вклад во внутрисосуди-стое коллоидно-осмотическое давление. Альбумин синтезируется в печени, и его единственная цепь со­стоит из 610 аминокислот. Наряду с участием в под­держании коллоидно-осмотического давления аль­бумин служит еще молекулой-переносчиком. Он транспортирует билирубин, жирные кислоты, мно­гие лекарственные вещества и элементы, содержа­щиеся в плазме в следовых концентрациях. Некото­рые из его лиганд-связывающих участков являются высокоспецифичными и насыщаемыми, другие же обладают этими свойствами в значительно меньшей степени. При гипоальбуминемии (низкой концентра­ции альбумина в сыворотке), которая сопровождает заболевания печени и почек, наблюдается отек мягких тканей. Это связано с понижением внутрисо-судистого коллоидно-осмотического давления.

12. Глобулины
Глобулины - группа белков плазмы крови. В плазме здорового человека при электрофорезе можно выделить: альфа-1-глобулины, альфа-2-глобулины, бета-глобулины , гамма-глобулины.

 

Содержание глобулинов в крови здоровых людей

Глобулины, отн %
Альфа 1
Альфа 
Бетта
Гамма


3,6-5,6
5,1-8,3
9-14
15-22

 

Альфа-1-глобулины - это белки так называемой острой фазы. Степень увеличения альфа-глобулинов отражает интенсивность процесса.

Увеличение содержания альфа-глобулинов наблюдается при воспалительных процессах, стрессовых воздействиях на организм (травмы, ожоги, инфаркт миокарда и др.).

Преимущественное увеличение альфа-2-глобулинов отмечается при острых гнойных заболеваниях, вовлечении в патологический процесс соединительной ткани (ревматизм, системная красная волчанка и др.).

Повышение содержания альфа-глобулинов возможно также при некоторых хронических заболеваниях, злокачественных новообразованиях, особенно при их метастазировании.

Уменьшение альфа-глобулинов отмечается при угнетении их синтеза в печени, гипотиреозе — пониженной функции щитовидной железы.

Бета-глобулины. В этой фракции присутствуют липопротеиды, поэтому количество бета-глобулинов увеличивается при гиперлипопротеидемиях. Это наблюдается при атеросклерозе, сахарном диабете, гипотиреозе, нефротическом синдроме.

Повышение содержания гамма-глобулинов (гипергаммаглобулинемия) наблюдается при усилении иммунных процессов. Оно обусловлено повышенной продукцией иммуноглобулинов классов G, A, M, D, Е и наблюдается при острых и хронических вирусных, бактериальных, паразитарных инфекциях, заболеваниях соединительной ткани (коллагенозах), злокачественных заболеваниях крови, некоторых опухолях.

Повышение гамма-глобулинов характерно для хронических активных гепатитов, циррозов печени, миеломной болезни, злокачественных новообразованиях.

Уменьшение гамма-глобулинов отмечается при заболеваниях и состояниях, связанных с истощением, угнетением иммунной системы (хронические воспалительные процессы, аллергия, злокачественные заболевания в терминальной стадии, длительная терапия стероидными гормонами, СПИД).

13. Фибриноген


Фибриноген - растворимый белок плазмы крови, относящийся к группе глобулинов; фактор I свёртывания крови, способный под действием фермента тромбина превращаться в фибрин. Молекулярная масса Ф. около 350 000. Молекула имеет форму глобулы диаметром около 22 нм; состоит из двух одинаковых субъединиц, каждая из которых представлена тремя неодинаковыми полипептидными цепями, обозначаемыми a(А), b(В) и g, где А и В – пептиды, отторгаемые тромбином. Синтез Ф. в организме происходит в паренхиматозных клетках печени. Содержание Ф. в плазме крови здорового человека 300–500 мг %. При недостаточности Ф. в организме или при образовании молекул с аномальным строением наблюдается кровоточивость.

Ф., получаемый осаждением из плазмы крови этанолом, используют для остановки кровотечений при операциях, в акушерско-гинекологической практике, при гемофилии и заболеваниях, связанных с пониженным содержанием Ф. в крови. Выпускаются препараты Ф. для лабораторных исследований; Ф., получаемый из крови человека, используют для клинических целей.

17. Методы фракционирования белков



Высаливание.При добавлении растворов солей щелочных и щелочноземельных металлов происходит осаждение белков из раствора. Обычно белок не теряет способности растворяться вновь вводе после удаления солей методами диализа или гельхроматографии. Высаливанием белков обычно пользуются в клинической практике при анализе белков сыворотки крови и других биологических жидкостей, а также в препаративной энзимологии для предварительного осаждения и удаления балластных белков или выделения исследуемого фермента. Различные белки высаливаются из растворов при разных концентрациях нейтральных растворов сульфата аммония. Поэтому метод нашел широкое применение в клинике для разделения глобулинов (выпадают в осадок при 50% насыщении) и альбуминов (выпадают при 100% насыщении). На величину высаливания белков оказывают влияние не только природа и концентрация соли, но и рН среды и температура


Электрофорез.Метод свободного электрофореза, детально разработанный лауреатом Нобелевской премии А. Тизелиусом, основан на различии в скорости движения (подвижности) белков в электрическом поле, которая определяется величиной заряда белка при определенных значениях рН и ионной силы раствора. В последнее время более широкое распространение получили методы зонального электрофореза белков на различных носителях, в частности на твердых поддерживающих средах: гелях крахмала и полиакриламидацеллюлозе.


Хроматография.Принцип хроматографии, разработанный в 1903 г. русским ученым М. С. Цветом, основан на способности пигментов (или любых других окрашенных и неокрашенных веществ) специфически адсорбироваться на адсорбенте, заключенном в колонке. В результате происходит разделение анализируемых веществ и их концентрирование в строго определенном слое адсорбента. Затем через колонку пропускают подходящие элюенты, которые ослабляют силы адсорбции и выносят с nоком раствора индивидуальные вещества. Последние последовательно собирают в коллекторе фракций (принцип сорбции-десорбции). При выделении и очистке белков используют четыре основных типа хроматографии: адсорбционную, распределительную, ионообменную и аффинную (хроматография по сродству) – в соответствии с разными физическими и химическими механизмами, лежащими в основе каждого из них. Хроматография широко применяется не только длявыделения белков, но и для разделения множества других органических и неорганических веществ, входящих в состав живых организмов.

Ультрацентрифугирование

Этот метод, разработанный Сведбергом, осно­ван на измерении скорости седиментации до jсажде­ния) под действием центробежных сил, которые со­здается в ультрацентрифуге при ускорении порядка 10000g.
60. Биологическое значение глюконеогенеза

Биосинтез В-глюкозы — необходимый жизненно важный процесс для всех высших животных. Постоянное поступление глюкозы в ка­честве источника энергии необходимо для нервной системы, а также эритроцитов, почек, всех тканей эмбриона. Мозг человека потребляет более 120 г глюкозы в сутки. При понижении концентрации глюкозы в крови ниже критического уровня происходит нарушение функцио­нирования мозга; тяжелая гипогликемия приводит к коматозному состоянию. Очевидно, глюкоза играет существенную роль в поддержа­нии эффективных концентраций интермедиатов цикла Кребса. Она является необходимым метаболитом липидного обмена, так как слу­жит источником глицерола — структурного элемента глицеридов.

Биосинтез глюкозы в организме животных постоянно осуществля­ется благодаря совокупности строго регулируемых реакций. Предше­ственниками В-глюкозы являются лактат, пируват, глицерол, проме­жуточные продукты цикла трикарбоновых кислот и большинство ами­нокислот. У животных синтез глюкозы из неуглеводных предшествен­ников называют глюконеогенезом, что означает образование "нового" сахара. Глюкоза служит предшественником других физиологически важных углеводов. В этой связи в первую очередь следует отметить биосинтез гликогена, осуществляющийся главным образом в печени и мышцах. Гликоген печени выполняет резервную функцию: глюкоза, отщепляемая от цепей гликогена, поступает в кровь. Распад мышеч­ного гликогена обеспечивает потребности в АТР в ходе мышечного сокращения.

В растениях глюкоза, а также другие углеводы образуются в про­цессе фотосинтеза за счет восстановления диоксида углерода.

У позвоночных глюконеогенез протекает главным образом в пече­ни, значительно менее интенсивно — в почках (в корковом веществе). Если центральным путем катаболизма углеводов является превраще­ние глюкозы в пируват, то центральным путем глюконеогенеза при­нято считать превращение пирувата в глюкозу. В этой связи гликолиз иногда называют "путем, ведущим вниз", а глюконеогенез — "путем, ведущим вверх". Большинство реакций глюконеогенеза представляют собой обращение соответствующих реакций гликолиза. И гли­колиз, и глюконеогенез представляют собой необратимые процессы.

69. Роль фосфолипидов.
К фосфолипидам относятся 1) фосфатидная ки­слота и фосфатидилглицеролы, 2) фосфатидилхо-лин, 3) фосфатидилэтаноламин, 4) фосфатидилино-зитол, 5) фосфатидилсерин, 6) лизофосфолипиды, 7) плазма л огены и 8) сфингомиелины.

Фосфатидная кислота и фосфатидилглицеролы

Фосфатидная кислота является важным проме­жуточным соединением в ходе синтеза триацилгли-церолов и фосфолипидов, но в тканях содержится в незначительных количествах.



Рис. 15.10. Фосфатидная кислота.

Кардиолипнн — фосфолипид, содержащийся

в мембранах митохондрий. Он образуется из фосфа-тидилглицерола (рис. 15.11).

Фосфатидилхолин (лецитин)

Лецитины, как и простые жиры, содержат глицерол и жирные кислоты, но в их состав еще входят фо­сфорная кислота и холин. Лецитины широко пред­ставлены в клетках различных тканей, они выпол­няют как метаболические, так и структурные функ­ции в мембранах. Дипальмитиллецитин — очень эффективный поверхностно-активный агент, сни­жающий поверхностное натяжение и тем самым пре­пятствующий слипанию внутренних поверхностей дыхательных путей в легких. Его отсутствие в легких




Рис. 5.12. 3-фосфатидилхолин.'

недоношенных новорожденных приводит к разви­тию синдрома дыхательной недостаточности. Боль­шинство фосфолипидов содержит насыщенный аци-льный радикал в положении С, и ненасыщенный ра­дикал в положении С, (рис. 15.12).

Фосфатидилэтаноламин (кефалин)



Кефалины отличаются от лецитинов только тем, что у них холин заменен этаноламином (рис. 15.13).

Рис. 15.13. 3-Фосфатидил этаноламин.
Фосфатидилинозитол

Инозитол в этом соединении представлен одним из стереоизомеров — миоинозитолом (рис. 15.14). Фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат является ва­жным компонентом фосфолипидов, входящих в со­став клеточных мембран; при стимуляции соответ­ствующим гормоном он расщепляется на диацилглицерол и инозитолтрифосфат действуют как внутриклеточные, или вторые по­средники.





Фосфатидилсерин

В тканях находится также родственный кефалину фосфолипид. содержащий вместо этаноламина оста­ток серина (рис. 15.15). Кроме того, были выделены фосфолипиды, содержащие остаток треонина.




Рис. 15.15. 3-Фосфатидилсерин.

Лизофосфолипиды

Эту группу соединений образуют фосфоацилглицеролы, содержащие только один ацильный ради­кал. Примером служит лизолецитин, играющий ва­жную роль в метаболизме фосфолипидов




Рис. 15.16. Лизолецитин
Плазмалогены

На долю этих соединений приходится до 10% фо­сфолипидов Мозга и мышечной ткани. В структур­ном отношении они родственны фосфатидилэтано-ламину, но имеют при атоме углерода С, простую эфирную связь, а не сложноэфирную, как большин­ство других ацилглицеролов. Алкильным радика­лом в плазмалогенах обычно является ненасыщен­ный спирт (рис. 15.17).

В некоторых случаях этаноламин замешают холин, серии или инозитол.

Сфингомиелины

Сфингомиелины в больших количествах встре­чаются в нервной ткани. При гидролизе сфингомиелинов образуются жирная кислота, фосфорная ки­слота, холин и сложный аминоспирт сфингозин (рис 15.18). Глицерола в составе этих соединений нет. Со­единение сфингозина с жирной кислотой получило название церамид, он обнаружен в составе гликоли­пидов (см. ниже).

72. СИНТЕЗ ТРИАЦИЛГЛИЦЕРОЛОВ

Сравнительные исследования, проведенные на ге-патэктомированных и контрольных животных, пока­зали, что печень является основным источником ли-попротеинов плазмы крови, образующихся из эндо­генных источников. Триацилглицеролы, образую­щиеся в печени, являются непосредственными пред­шественниками триацилглицеролов, входящих в со­став ЛПОНП (Липопротеины очень низкой плотности). Жирные кислоты, необходимые для биосинтеза этих триацилглицеролов, либо синтези­руются в печени из ацетил-СоА, образующегося главным образом из углеводов, либо поступают в виде свободных жирных кислот из кровотока. При хорошем питании преобладает первый путь, в этом случае процесс биосинтеза жирных кислот протекает активно, а уровень свободных жирных кислот в кро­ви низок. Поскольку в норме при этих условиях триацилглицеролы не накапливаются в печени, мо­жно сделать вывод о том, что сразу же после образо­вания они транспортируются из печени в составе ЛПОНП. С другой стороны, при голодании, при приеме пищи, богатой жирами, или при сахарном диабете уровень свободных жирных кислот в крови повышается и большее количество этих кислот по­глощается печенью. В этих условиях липогенез ингибируется, и свободные жирные кислоты являются ос­новным источником жирных кислот, входящих в со­став триацилглицеролов печени и ЛПОНП. Образование триацилгли­церолов и секреция ЛПОНП печенью увеличивается в следующих условиях: 1) при потреблении богатой углеводами пищи (в особенности пищи, содержащей большое количество сахарозы или фруктозы), 2) при высоком содержании свободных жирных кислот в крови, 3) при потреблении этанола и 4) при высо­ких концентрациях инсулина и низких концентра­циях глюкагона.

77. Перекисное окисление липидов
Перекисное окисление (автоокисление) липидов при контакте с кислородом не только приводит в не­годность пищевые продукты (прогоркание), но и вызы­вает также повреждение тканей, способствуя развитию опухолевых заболеваний. Повреждающее действие инициируется свободными радикалами (RОО*, Ro", ОН*), возникающими в период образо­вания перекисей жирных кислот, содержащих двой­ные связи, чередующиеся с метиленовыми мостика­ми (такое чередование имеется в природных полине­насыщенных жирных кислотах). Перекис­ное окисление липидов является цепной реакцией, обеспечивающей расширенное воспроизводство сво­бодных радикалов, которые инициируют дальней­шее распространение перекисного окисления. Весь процесс можно представить следующим образом.




1) Инициация:

2) Развитие реакции:



3) Терминация (прекращение реакции):



Поскольку гидроперекись RООН выступает как предшественник в процессе инициации, перекисное окисление липидов является разветвленной цепной реакцией, потенциально способной вызвать значительные повреждения. Для регулирования процесса перекисного окисления жиров и человек, и природа используют антиоксиданты. В пищевые продукты с этой целью добавляют пропилгаллат, бутилиро-ванный гидроксианизол и бутилированный гидрок-ситолуол. К природным антиоксидантам относятся жирорастворимый витамин Е (токоферол), а также водорастворимые ураты и витамин С. Бета-Каротин является антиоксидантом только при низких значе­ниях Ркислород . Антиоксиданты распадаются на два клас­са: 1) превентивные антиоксиданты, снижающие ско­рость инициации цепной реакции, и 2) гасящие (пре­рывающие цепь) антиоксиданты, препятствующие развитию цепной реакции. К первым относятся каталаза и другие пероксидазы, разрушающие RООН, и агенты, образующие хелатные комплексы с ме­таллами —ДТПА (диэтилентриаминпентаацетат) и ЭДТА (этилендиаминтетраацетат). В качестве пре­рывающих цепь антиоксидантов часто выступают фенолы или ароматические амины. Главными прерывающими цепь антиоксидантами являются супероксиддисмутаза которая в водной фазе улавливает супероксидные свободные радикалы, а также витамин Е, улавливающий свободные радикалы КОО" в липидной фазе, и, воз­можно, мочевая кислота.




Перекисное окисление катализируется так­же гемовыми соединениями и липюксигеназами, находящимися в составе тромбоцитов, лейкоцитов.

Рис111. Токоферол
написать администратору сайта