Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Значение темы: процесс изучения темы направлен на формирование у выпускника следующих компетенций: ОК-1; ОК-5; ОПК-1; ОПК-2; ОПК-7; ОПК-9; ПК-5.
Цель занятия: после изучения темы студент должен:
Знать: Зн. 1, Зн. 2, Зн. 3, Зн. 4, Зн. 5, Зн. 6, Зн. 7, Зн. 8, Зн. 9.
Уметь: Ум. 1, Ум. 2, Ум. 3, Ум. 4, Ум. 5; Ум. 6, Ум. 7, Ум. 8, Ум. 9.
Владеть: Вл. 1.
Основные фундаментальные положения
Эритроциты – высокоспециализированные клетки, состоящие только из цитоплазмы и плазматической мембраны. Двояковогнутая форма эритроцитов облегчает газообмен между клеткой и внеклеточной средой, а также обеспечивает их большую пластичность при прохождении мелких капилляров.
Метаболизм глюкозы в эритроцитах представлен анаэробным гликолизом и пентозофосфатным путем превращения глюкозы.
Гемоглобин состоит из белковой и небелковой (гем) составляющих и существует в разных формах.
Белковая часть гемоглобина состоит из четырех субъединиц, каждая из которых представляет собой полипептидную цепь, связывающую одну молекулу гема.
Гемоглобинопатии – заболевания, вызванные нарушением механизма синтеза белкового компонента гемоглобина при нормальной структуре гема. Проявляются нарушением транспорта кислорода или накоплением метгемоглобина.
Гем состоит из иона двухвалентного железа и порфирина. Железо в геме находится в восстановленном состоянии (Fe2+) и связано двумя ковалентными и двумя координационными связями с атомами азота пиррольных колец.
Железо, поступающее из энтероцитов в кровь, транспортирует белок плазмы крови трансферин. Железо в клетке используется для синтеза железосодержащих белков или депонируется в белке ферритине.
Наследственные и приобретенные нарушения синтеза гема, сопровождающиеся повышением содержания порфириногенов, а также продуктов их окисления в тканях и крови и появлением их в моче, называют порфириями.
К энзимопатиям, обуславливающим гемолиз эритроцитов, относят генетический дефект фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (обеспечивает образование NADH+H+). При недостаточной активности ферментов антиоксидантной системы (глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы), активные формы кислорода вызывают образование гидроперекисей ненасыщенных жирных кислот фосфолипидов, входящих в состав клеточных мембран, что может приветси к гемолизу эритроцитов.
Вопросы для изучения темы
1. Строение и особенности метаболических процессов в эритроцитах.
2. Синтез гема и его регуляция. Синтез гемоглобина.
3. Особенности функционирования гемоглобинов.
4. Обмен железа. Показатели метаболизма железа. Общая железосвязывающая способность сыворотки (ОЖСС). Участие витамина В12 в обмене железа. Понятие о порфириях.
5. Общие механизмы развития гемолиза.
Вопросы, вынесенные на самостоятельное изучение
1. Современные исследования в области причин возникновения аномальных гемоглобинов.
2. Биохимические основы применения «допингов» в спортивной медицине.
Вопросы для самоконтроля
1. Каковы особенности строения эритроцитов?
2. Какие цитокины и гормоны участвуют в дифференцировке эритроцитов?
3. Заполните таблицу: «Белки, входящие в состав мембран эритроцитов».
| Белок | Строение | Функция |
4. Почему эритроциты в качестве энергетического материала могут использовать только глюкозу?
5. Какие мембранные рецепторы обеспечивают перенос глюкозы в эритроциты?
6. Какова роль пентозофосфатного пути в метаболизме эритроцитов?
7. Каковы последствия генетических дефектов глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы для организма человека?
8. Что такое тельца Хайнца?
9. Какую реакцию катализирует бифосфоглицератмутаза? Биологическая роль 2,3-бифосфоглицерата.
10. Какова функция метгемоглобинредуктазной системы в эритроцитах?
11. Перечислите белки, простетической группой которых является гем.
12. В каких клетках организма синтез гема не происходит?
13. В каких клетках организма содержиться наибольшее количество гемсодержащих белков?
14. Из каких элементов состоит молекула гемоглобина? Формула гемоглобина А.
15. Напишите принятыми обозначениями гемоглобин, окси-, карбокси-, карб- и метгемоглобин.
16. Перечислите основные свойства гемоглобинов.
17. Какие элементы включает структура глобина?
18. Перечислите связи глобина с гемом.
19. Какой механизм препятствует избыточному образованию a- или b-цепей глобина – белковой части гемоглобина?
20. Из каких компонентов состоит молекула гема?
21. Какие вещества являются субстратами для синтеза гема?
22. Какой железосодержащий белок является источником железа для синтеза гема?
23. Перечислите основные этапы синтеза гема и назовите ферменты процесса.
24. Какой фермент катализирует протекание регуляторной реакции синтеза гема? Производное какого витамина необходимо для протекания данной реакции? Чем фермент регулируется?
25. Как обеспечивается транспорт кислорода и углекислого газа гемоглобином? Эффект Бора.
26. Что лежит в основе гемоглобинопатий?
27. Напишите формулу врожденного дефекта гемоглобина, сопровождающегося серповидноклеточной анемией.
28. Дефект, лежащий в основе М-гемоглобинопатий?
29. Дефекты, вызывающие талласемии?
30. Заполните таблицу: «Гемоглобинопатии».
| Вид гемоглобинопатии | Причины, механизм развития | Проявления |
31. Внести недостающее: «Гем регулирует синтез глобина: при снижении скорости синтеза гема синтез глобина в ретикулоцитах __________.»
32. Что является причиной развития порфирий?
33. Внести недостающее: «Эритропоэтические порфирии сопровождаются накоплением __________ в нормобластах и __________, а печеночные в - ___________.»
34. Какие симптомы наблюдаются при тяжелых формах порфирий? Чем они обусловлены?
35. Какие лекарственные препараты являются индукторами синтеза 5-аминолевулинатсинтазы?
36. Приведите примеры негемовых железосодержащих белков.
37. Почему транспорт и депонирование железа должны осуществлять специальные белки?
38. Какой белок транспортирует по крови железо?
39. Каков механизм регуляции поступления железа в клетки из энтероцитов?
40. Внести недостающее: «Трансферрин – это гликопротеин, который синтезируется в _______ и связывает только _________ железо».
41. Каково клинико-диагностическое значение определения концентрации ферритина в плазме крови?
42. От чего зависит скорость поступления железа в неэритроидные клетки?
43. Назовите возможные причины железодефицитных анемий.
44. Выберите верное: при железодефицитной анемии уменьшается увеличивается размер эритроцитов и их пигментация; в эритроцитах уменьшается увеличивается содержание гемоглобина, понижается насыщение железом трасферрина, а в тканях снижается увеличивается концентрация ферритина.
45. Чем обусловлено развитие гемохроматоза? Чем опасна данная патология?
46. В каких тканях преимущественно протекает катаболизм эритроцитов?
47. Какие вещества образуются при катаболизме гема?
48. Диагностическое значение определения концентрации билирубина в биологических жидкостях.
Ситуационные задачи
1. Человека укусила змея. При анализе крови обнаружен гемолиз эритроцитов. Объясните причину гемолиза.
2. В эритроцитах имеется фермент бисфосфоглицератмутаза, который катализирует превращения 1,3-БФГ (1,3-бифосфоглицерат) в 2,3-БФГ в обход стадии, катализируемой фосфоглицераткиназой. Далее 2,3-БФГ превращается в 3-фосфоглицерат. Дефект фермента пируваткиназы в эритроцитах приводит к возникновению гемолитической анемии. Выберите утверждения, правильно отражающие биохимические последствия дефекта фермента:
а) происходит накопление интермедиатов гликолиза, включая 2,3-БФГ;
б) повышенный уровень 2,3-БФГ уменьшает сродство гемоглобина к О2;
в) уменьшение производства АТФ нарушает работу ионных насосов;
г) клетки подвергаются дегидратации и фагоцитозу;
д) все верно.
3. У поступившего в приемное отделение пациента Н. развилось тяжелое гемолитическое состояние. Какие сдвиги в пигментном обмене будут наблюдаться?
4. Пациент Л., обратился к участковому терапевту с жалобами на потемнение мочи и желтушность кожных покровов. Какие вопросы следует адресовать пациенту, стоит ли назначать дополнительные лабораторные анализы для уточнения диагноза и оценки тяжести состояния?
5. Объясните, каким образом происходит регуляция сродства гемоглобина к О2 аллостерическим лигандом 2,3-бифосфоглицератом? С какой формой Hb (окси- или дезокси-) взаимодействует 2,3-бифосфоглицерат и почему? В каком участке молекулы Hb происходит взаимодействие?
6. Объясните, как изменится сродство Hb к кислороду при адаптации человека к условиям высокогорья, если концентрация 2,3-бифосфоглицерата в эритроцитах при этом повышается? В чем физиологическое значение этого явления?
7. Альбуминовая фракция белков плазмы связывает и переносит не только эндогенные вещества, но и лекарства. При одновременном наличии в крови билирубина и какого-либо лекарства между этими лигандами может возникнуть конкуренция за центры связывания в переносящем белке. Если присутствие лекарств препятствует связыванию билирубина с альбуминами, то свободный билирубин накапливается в крови. Ответьте на вопрос: почему новорожденному, особенно недоношенному ребенку, не рекомендуется давать в качестве лекарственных средств сульфаниламиды?
8. В странах Средиземноморья в пищу используют конские бобы. Однако их потребление может привести к развитию тяжелого гемолиза у лиц, страдающих дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Клинически состояние таких больных выражается в бледности кожных покровов, гемоглобинурии, желтухе и тяжелой форме анемии в течение 24–48 часов после употребления конских бобов в пищу. Конские бобы содержат гликозид вицин и изоурамил, которые, как считается, разрушают глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу. Такая патология имеет название «фавизм». Объясните молекулярную основу гемолиза при данной патологии.
9. В суточной моче у пациента было обнаружено 10-кратное превышение содержания уропорфирина 1 и копропорфирина 1. Ваш комментарий.
10. Спортсмены перед важными соревнованиями тренируются в условиях разреженного воздуха в горах. Зная строение и свойства гемоглобина, объясните положительное влияние таких тренировок.
Лабораторная работа
1. Определение в плазме крови и моче показателей метаболизма железа.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 609.