Болезни гемоглобинов - Лекция, раздел Химия, КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ОБЩЕЙ БИОХИМИИ Болезни Гемоглобинов Называют Гемоглобинозами, Их Нас...
Болезни гемоглобинов называют гемоглобинозами, их насчитывают более 200.
Гемоглобинозы делятся на гемоглобинопатии и таласемии.
Гемоглобинопатии, возникают в результате точечных мутаций в структурных генах, кодирующих полипептидные цепи гемоглобина. Поэтому в крови появляется аномальный гемоглобин.
Серповидноклеточная анемия – классический пример наследственной гемоглобинопатии. В норме в b-субъединицах гемоглобина в шестом положении находится гидрофильная глутаминовая кислота. В гемоглобине S глутаминовая кислота заменена на гидрофобный валин. Такая замена приводит к появлению на поверхности b-субъединицы гидрофобного («липкого») участка, который соединяется с гидрофобным карманом другой молекулы гемоглобина S. Происходит полимеризация гемоглобина S и его осаждение в виде длинных волокон. Длинная волокнистая структура нарушает нормальную форму эритроцитов, превращая её из двояковогнутого диска в серповидную, которая имеет тенденцию блокировать капилляры. Такие эритроциты преждевременно разрушаются, способствуя развитию анемии. Если поражены обе гомологичные хромосомы, заболевание может оказаться смертельным. Заболевание широко распространено в географических зонах, где наиболее часто встречается злокачественная форма малярии. Высокий показатель заболеваемости можно объяснить положительной селекцией генома носителей аномальных генов. Серповидная красная кровяная клетка «неудобна» для развития малярийного плазмодия.
Существенное ухудшение состояния больных наблюдается в условиях высокогорья при низких давлениях кислорода. Это связано с тем, что полимеризоваться способна только дезоксиформа S гемоглобина. Так как в молекуле оксиформы S-гемоглобина нет гидрофобного кармана («липкого участка»), и она не способна к полимеризации.
Талассемия – генетическое заболевание, обусловленное отсутствием или снижением синтеза одной из цепей гемоглобина. При данном заболевании отсутствуют дефекты в структурных генах, кодирующих a, b, g,d -цепи.
Причиной талассемий являются мутации генов-операторов, контролирующих транскрипцию структурных генов a, b, g,d -цепей гемоглобина.
В результате несбалансированного образования глобиновых цепей образуются тетрамеры гемоглобина, состоящие из одинаковых протомеров.
В зависимости от того, формирование какой глобиновой цепи нарушается, выделяют a, b, g, e - талассемии.
Талассемии делятся так же на гомозиготные и гетерозиготные.
Гомозиготная b-талассемия – формирование b-цепи полностью подавляется. Симптомы заболевания появляются приблизительно через полгода после рождения, когда происходит полное переключение синтеза g-цепи гемоглобина F на b-цепь. У ребенка прогрессирует анемия. Увеличиваются селезенка и печень. Лицо приобретает монголоидные черты (из-за чрезмерного разрастания костного мозга скулы выдаются вперед, нос приплюснут), при рентгенологическом исследовании черепа наблюдается феномен «игл ежа» («hair – standing –on –end»). В попытке восполнить эритроциты, утраченные в результате не эффективного эритропоэза и увеличении гемолиза, ткани черепа, чрезмерно разрастаясь и гипертрофируясь, порождают такое изменение медуллярной пластинки.
α-талассемия - недостаток образования α-глобиновых цепей приводит к нарушению образования HbF у плода. Избыточные γ-цепи образуют тетрамеры, называемые гемоглобином Барта. Этот гемоглобин при физиологических условиях имеет повышенное сродство к кислороду и не проявляет кооперативных взаимодействий между протомерами. В результате гемоглобин Барта не обеспечивает развивающийся плод необходимым количеством кислорода, что приводит к тяжёлой гипоксии. При α-талассемии отмечают высокий процент внутриутробной гибели плода. Выжившие новорождённые при переключении с γ- на β-ген синтезируют β-тетрамеры или НbН, который, подобно гемоглобину Барта, имеет слишком высокое сродство к кислороду, менее стабилен, чем НbА и быстро разрушается. Это ведёт к развитию у больных тканевой гипоксии и к смерти вскоре после рождения.
Для всех этих заболеваний характерны некоторые общие закономерности:
1). нарушаются пропорции в составе гемоглобина крови. Например, при b- талассемии в крови появляется 15% гемоглобина А2, 15 – 60% гемоглобина F;
2). эритроциты приобретают не нормальную форму (мишеневидную, каплевидную). Такие эритроциты в пределах 1 дня захватываются ретикулярной соединительной тканью (например, селезенкой) и подвергаются распаду (по этой причине селезёнка оказывается гипертрофированной), что приводит к развитию гемолитической анемии.
Кафедра биохимии... КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ОБЩЕЙ БИОХИМИИ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Болезни гемоглобинов
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Функции крови
Кровь - это жидкая ткань, которая выполняет в организме ряд важных функций:
Основная функция крови - это транспорт веществ и тепловой энергии; а) Дыхательная функция.
ОБЩИЕ И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ
Все жидкости организма обладают рядом общих свойств: объемом, плотностью, вязкостью, рН и осмотическим давлением.
Нормальные значения общих свойств крови взрослого человека:
КЛЕТОЧНЫЙ СОСТАВ КРОВИ
Форменные элементы (клетки) крови составляют 45% от общего объема крови.
№
Клетки крови
Концентрация
% от общего
объема к
Химический состав плазмы крови
Химический состав растворимых в плазме крови веществ относительно постоянен, так как существуют мощные нервные и гуморальные механизмы, поддерживающие гомеостаз.
БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ
В плазме крови открыто более 200 видов белков, которые составляют 7% объема плазмы. Белки плазмы крови синтезируются в основном в печени и макрофагах, а также в эндотелии сосудов, в кишечнике, лимф
Строение белков плазмы крови
По строению белки плазмы крови являются глобулярными, по составу они делятся на простые (альбумины) и сложные.
Среди сложных, можно выделить липопротеины (ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП, ЛПВП, ХМ), гли
I. Альбумины
Основным белком этой фракции является альбумин.
Альбумин. Простой белок из 585 АК с массой 69кДа, имеет 17 дисульфидных мостиков, много дикарбоновых АК, обладает высок
IV. β-Глобулины
ЛПОНП - образуются в печени. Транспорт ТГ, ХС.
ЛППП - образуются в крови из ЛПОНП. Транспорт ТГ, ХС.
V. γ-Глобулины
Синтезируются функционально активными В-лимфоцитами (плазмоцитами). У взрослого человека 107 клонов В-лимфоцитов которые синтезируют 107 видов γ-глобулинов. γ-Глобул
Белки острой фазы воспаления
Понятие "белки острой фазы" объединяет до 30 белков плазмы крови, участвующих в реакции воспалительного ответа организма на повреждение. Белки острой фазы синтезируются в печени, их конце
ФЕРМЕНТЫ ПЛАЗМЫ КРОВИ
Ферменты, находящиеся в плазме крови, можно разделить на 3 основные группы:
1. Секреторные. Они синтезируются в печени, эндотелии кишечника, сосудов поступают в кро
Особенности обмена в эритроцитах и лейкоцитах
Факультеты: лечебно-профилактический, медико-профилактический, педиатрический.
2 курс.
Эритроциты (erythrosytus) это форменные элементы крови,
Строение эритроцитов
Эритроциты у человека и млекопитающих в токе крови обычно (80%) имеют форму двояковогнутых дисков и называются дискоцитами. Такая форма эритроцитов создаёт наибольшую площад
Углеводы
Олигосахариды (сиаловая кислота и антигенные олигосахариды) гликолипидов и гликопротеидов, расположенные на наружной поверхности плазмолеммы, образуют гликокаликс.
Особенность белкового обмена в эритроцитах
В зрелом эритроците белки не синтезируются, т.к. у него нет рибосом, ЭПР, аппарата Гольджи и ядра. Однако в цитоплазме синтезируется пептид глутатион.
Биосинтез глутатиона осуществляется в
Особенность обмена нуклеотидов в эритроцитах
В зрелом эритроците:
1. из ФРПФ (из рибозо-5ф) и аденина может синтезироваться АМФ.
2. АМФ с участием АТФ превращается в АДФ.
3. В реакциях субстратного фосфорилирования
Обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах
Высокое содержание О2 в эритроцитах является причиной образования большого количества его активных форм. Постоянным источником активных форм кислорода в эритроцитах является неферментати
Обмен метгемоглобина
В течение суток до 3% гемоглобина может спонтанно окисляться в метгемоглобин:
Hb (Fe2+) ® Met Hb (Fe3+) +e-
Восстановление метгемоглобина до гемог
Строение гема
Гем - это порфирин, в центре которого находит
Использование гема
Гем является простатической группой многих белков: гемоглобина, миоглобина, цитохромов митохондриальной ЦПЭ, цитохрома Р450, ферментов каталазы, пероксидазы, цитохромоксидазы, триптофанп
Синтез гема
Гем синтезируется во всех тканях, но с наибольшей скоростью в костном мозге и печени. В костном мозге гем необходим для синтеза гемоглобина, в гепатоцитах — для образования цитохрома Р450
Виды порфирий
Острая перемежающая порфирия (ОПП) – причина – дефект гена, кодирующего ПБГ – дезаминазу. Наследуется по аутосомно-доминатному типу. Происходит накопление ранних предшественник
Синтез гемоглобина
Синтезированный в митохондриях гем индуцируется синтез цепей глобина на полирибосомах. Гены цепей глобина расположены в 11 и 16 хромосоме.
Цепи глобина формируют глобулы и соединяются с ге
Строение гемоглобина
Гемоглобин - тетрамерный хромопротеин, имеет массу 64,5кДа, состоит из 4 гемов и 4 глобинов. Глобины представлены полипептидными цепями различных типов a, b, g, d и т.д. a-цепь
Производные гемоглобина
Гемоглобин со свободной шестой координационной связью железа в составе гема называется апогемоглобином.
Шестая координационная связь может связывать различные лиган
Механизм насыщения гемоглобина кислородом
Гемоглобин присоединяет О2 последовательно, по одной молекуле на каждый гем.
В апогемоглобине, благодаря координационной связи с белковой частью, атом же
Кривая диссоциации кислорода для гемоглобина
Кооперативность в работе протомеров гемоглобина формирует сигмовидный характер кривой насыщения его кислородом в зависимости от парциального давления кислорода.
S–образная кривая насыщения
Эффект Бора
Влияние рН на характер кривой диссоциации оксигемоглобина называется эффектом Бора (по имени датского физиолога Христиана Бора, впервые открывшего этот эффект).
&nb
Аллостерическая регуляция сродства гемоглобина к кислороду 2,3-ДФГ
2,3-ДФГ снижает сродство гемоглобина к кислороду и, таким образом, повышает отдачу кислорода тканям. Если кровь израсходовала весь свой запас ДФГ, гемоглобин остается фактически насыщенным кислород
Физиологические виды гемоглобина
1) эмбриональные гемоглобины (Gover I, Gover II). На ранних этапах развития плода в первые недели развития, когда в желточном мешке возникают очаги кроветворения начинается
Аномальные виды гемоглобинов
Аномальные гемоглобины возникают в результате мутации генов, кодирующих a и b цепи. Известно несколько сотен мутантных гемоглобинов человека (в большинстве случаев функционально активных).
Катаболизм гемоглобина
Старые поврежденные эритроциты фагоцитируются клетками РЭС и перевариваются в лизосомах. При распаде гемоглобина образуется жёлчный пигмент билирубин. Дальнейший катаболизм билирубина в печени, киш
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов