Модуль «дыхательная сиситема»

Ф КГМУ 4/3-04/03

ИП №6 от 14 июня 2007г.

Карагандинский государственный медицинский университет

Кафедра Биохимии

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

МОДУЛЬ «ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСИТЕМА»

ТЕМА: «БИОХИМИЯ ЭРИТРОЦИТОВ. РОЛЬ ЭРИТРОЦИТОВ В ГАЗООБМЕНЕ. ЭФФЕКТ БОРА»

Дисциплина: Bioh 2202 биологическая химия

Специальность 5B130100 - Общая медицина

 

 

Курс: 3

 

Объемных учебных часов: 2ч.

 

Составители: к.б.н. Позднякова Е.В.

 

 

Караганда 2017

Обсуждена и утверждена на заседании кафедры________________

Дата «___» «____» _____год

Протокол №__________

План:

1. Строение эритроцита

2. Строение мембраны эритроцита

3. Углеводный обмен в эритроцитах

4. Липидный обмен в эритроцитах

5. Белковый обмен в эритроцитах

6. Обмен нуклеотидов в эритроцитах

7. Газообмен в альвеолах легких

8. Газообмен в эритроцитах. Эффект Бора

9. Особенности метаболизма в стареющем эритроците

СТРОЕНИЕ ЭРИТРОЦИТА

1. Безъядерные клетки, имеют цитоплазму и плазмолемму, толщиной 20 нм. У него нет рибосом, ЭПР, аппарата Гольджи и ядра. 80% имеют форму дискоцитов (максимальный газообмен, большая пластичность при прохождении капилляров), Диаметр от 7,1 до 7,9 мкм.

Дыхание – основная функция эритроцитов. Этому способствует наличие гемоглобина, который помогает транспортировать кислород и углекислый газ по организму, начиная с легких и заканчивая каждой клеточкой. Потом идет возвратная реакция – от органов к легким.

Питание. Эритроциты помогают доставлять клеткам организма все необходимые аминокислоты.

Рис. Строение эритроцита

Ферментативное назначение. Поверхность эритроцитов такова, что к ней легко прикрепляются ферменты. Таким образом, «нагруженный» эритроцит является неотъемлемой частью ферментативных реакций.

Защита. Такие кровяные тельца имеют свойства абсорбировать токсические вещества и антигены. И опять-таки, это связано со свойствами поверхности кровяных телец.

 

Функции гемоглобина:

Обеспечивает перенос О₂ от легких к тканям, в сутки до 600 л/сутки

Участвует в переносе СО₂ и протонов от тканей к лёгким

Образует гемоглобиновый буфер, при регуляции кислотно-основного баланса

 

 

Рис. Строение гемоглобина

Важную роль в сохранении формы и способности к обратимой деформации эритроцитов играют липиды и белки плазматической мембраны

Рис. Эритроцит в капилляре (сканирующая электронограмма)

ЛИПИДНЫЙ ОБМЕН В ЭРИТРОЦИТАХ

В зрелом эритроците липиды не синтезируются, эритроцит может обмениваться липидами с липопротеинами крови. Катаболизм липидов неферментативный, повреждение и разрушение липидов происходит в реакциях ПОЛ

ГАЗООБМЕН В ЭРИТРОЦИТАХ

Эффект Бора.

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. Влегких 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 О2обусловлено конформационными перестройками глобиновой части молекулы. В тканях ионы водорода присоединяются к остаткам гистидина, образуя восстановленный гемоглобин (H-Hb) с низким сродством к кислороду. В легких поступающий кислород "вытесняет" ион водорода из связи с остатком гистидина гемоглобиновой молекулы.

 

Рис. Механизм эффекта Бора

Роль 2,3-дифосфоглицерата

2,3-Дифосфоглицерат образуется в эритроцитах из 1,3-дифосфоглицерата, промежуточного метаболитагликолиза, в реакциях, получивших название шунт Раппопорта.

Рис. Реакции шунта Раппопорта

2,3-Дифосфоглицерат располагается в центральной полости тетрамера дезоксигемоглобина и связывается с α-цепями, образуя поперечный солевой мостик между атомами кислорода 2,3-дифосфоглицератаи аминогруппами концевого валина обеих α-цепей, также аминогруппами радикалов лизинаи гистидина.

Рис. Расположение 2,3-дифосфоглицерата в гемоглобине

 

Функция 2,3-дифосфоглицерата заключается в снижении сродства гемоглобина к кислороду. Это имеет особенное значение при подъеме на высоту, 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.

Ссылки на рисунки

Рис. Строение эритроцита. [Электронный ресурс]: Иммунология и биохимия. URL: http://biohimik.net/biokhimiya/krov (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Строение гемоглобина. [Электронный ресурс]: Биохимия эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов. Гаврилов И.В. ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России. Кафедра Биохимии. URL:http://ppt-online.org/120041 (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Эритроцит в капилляре (сканирующая электронограмма). [Электронный ресурс]: Сообщество студентов Кировской ГМА URL: http://vmede.org/sait/?page=10&id=Anatomija_bili4_t2&menu=Anatomija_bili4_t2 (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Компоненты мембраны эритроцитов [Электронный ресурс]: Биохимия эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов. Гаврилов И.В. ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России. Кафедра Биохимии. URL:http://ppt-online.org/120041 (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Схематическое изображение внутренней стороны мембраны эритроцита с сетью миофиламентных белков, формирующих цитоскелет. [Электронный ресурс]: Studfiles. Файловый архив студентов. URL: http://www.studfiles.ru/preview/5363744/page:10/ (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Строение мембраны эритроцита [Электронный ресурс]: Биохимия эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов. Гаврилов И.В. ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России. Кафедра Биохимии. URL:http://ppt-online.org/120041 (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Строение мембраны эритроцита [Электронный ресурс]: Биохимия эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов. Гаврилов И.В. ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России. Кафедра Биохимии. URL: http://ppt-online.org/120041 (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Строение натрий-калиевого насоса. [Электронный ресурс]: Рудашевский Всеволод. URL: http://bodhi.name/ru/zhivomordnost/potencial-dejstviya1/ (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Мембранный потенциал. [Электронный ресурс]: Рудашевский Всеволод. URL: http://bodhi.name/ru/zhivomordnost/potencial-dejstviya1/ (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Функционирование Са^2+-помпы. [Электронный ресурс]: Лекция 8 Тема: "Физические механизмы переноса веществ через мембрану". URL: http://www.myshared.ru/slide/633167/

(дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Классификация крови по группам. [Электронный ресурс]: Физиология человека и животных. URL: https://edu.grsu.by/physiology/?page_id=106. (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Углеводный обмен в эритроцитах. [Электронный ресурс]: Пятифан. Обмен углеводов в эритроцитах. URL: http://5fan.ru/wievjob.php?id=24103 (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Газообмен в легких. [Электронный ресурс]: КМ.ру. Энциклопедия. Газообмен в малом круге кровообращения. URL: http://www.km.ru/zdorove/encyclopedia/gazoobmen-v-malom-kruge-krovoobrashcheniya (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Механизм эффекта Бора. [Электронный ресурс]: Лекции. Инфо. URL: http://lektsia.info/3x5404.html (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Схема кооперативного взаимодействия субъединиц гемоглобина. [Электронный ресурс]: Лекции. Инфо. URL: http://lektsia.info/3x5404.html (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Изменение формы субъединиц гемоглобина при присоединении кислорода. [Электронный ресурс]: Лекции. Инфо. URL: http://lektsia.info/3x5404.html (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Реакции шунта Раппопорта. [Электронный ресурс]: Лекции. Инфо. URL: http://lektsia.info/3x5404.html (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Расположение 2,3-дифосфоглицерата в гемоглобине. [Электронный ресурс]: Лекции. Инфо. URL: http://lektsia.info/3x5404.html (дата обращения 05.08.2017)

 

Рис. Реакции газообмена в капиллярах тканей. [Электронный ресурс]: Лекции. Инфо. URL: http://lektsia.info/3x5404.html (дата обращения 05.08.2017)

 

 

 

Ф КГМУ 4/3-04/03

ИП №6 от 14 июня 2007г.

Карагандинский государственный медицинский университет

Кафедра Биохимии

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

МОДУЛЬ «ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСИТЕМА»