Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

Автор А.Уайт, Ф.Хендлер, Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман

но больше, до 250 мг, с фекалиями. Процессы деградации эритроцитов и образования желчных пигментов приведены на рис. 32.4.

32.1.2.2. Реакция Ван-ден-Берга

При взаимодействии билирубина с солями диазония, например с диазотиро-ванной сульфаниловой кислотой, образуется азокраситель. Эта реакция, используемая для определения билирубина в сыворотке, не происходит с другими восстановленными соединениями этой группы и с билнвердином. Находящиеся в сыворотке конъюгаты билирубина при добавлении диазотированной сульфаниловой кислоты сразу образуют окрашенные продукты, т. е. дают, как принято называть, прямую реакцию Ван-ден-Берга. Неконъюгированный билирубин, связанный с белками плазмы, образует с этим реактивом окрашенные продукты только при добавлении в раствор спирта (так называемая непрямая реакция Ван-ден-Берга). Конъюгаты слабо связаны с белками плазмы и легко диссоциируют, быстро фильтруются в почках и появляются в моче, даже если они находятся в плазме в незначительных количествах. Поскольку свободный билирубин прочно связан с альбумином плазмы, он не может быть выведен в результате фильтрации в почках, и следовательно, не появляется в моче.

32.1.2.3. Желтуха

Желтуха — это накопление желчных пигментов в плазме крови в количествах, достаточных для того, чтобы придать желтушную окраску коже и конъюнктиве. Различают три вида желтухи. Гемолитическая желтуха является результатом избыточного разрушения эритроцитов, приводящего к образованию желчных пигментов со скоростью, превосходящей способность печенн улавливать пигмент из циркуляции. Накапливающийся пигмент—это билирубин, связанный с альбумином, поэтому истинную концентрацию билирубина при гемолитической желтухе обнаруживает непрямая реакция Ван-ден-Берга. Поскольку в этом случае образование печенью конъюгатов билирубина максимально, то значительно повышается выделение стеркобилиногена и уробилиногена. При таких заболеваниях печени, как инфекционный гепатит и цирроз, желтуха является результатом наруше-

32. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИТРОЦИТОВ

1275

тшя способности печени образовывать конъюгаты билирубина и секретировать их в желчь. Непрямая реакция Ван-ден-Берга показывает, что при этих заболеваниях значительно повышается концентрация пигмента в крови. Фекалии могут •быть светлыми, а количество уробилнногена в моче снижено. Иногда в моче больного гепатитом при небольшой желтухе (или полном ее отсутствии) находят необычно высокие количества уробилиногена. Это является результатом нарушения способности печени реэкскретировать уробилиноген, который возвращается через систему внутрипеченочной циркуляции. Третий тип желтухи возникает при закупорке желчных протоков; это приводит к нарушению поступления желчи в кишечник. На ранних этапах заболевания печень функционирует нормально и продолжает секретировать билирубин и его конъюгаты; компоненты -образовавшейся желчи попадают в циркуляцию, и в плазме появляется большое количество конъюгатов билирубина, которые обнаруживаются прямой реакцией Ван-ден-Берга. Длительная закупорка желчных путей приводит к нарушению функции печени, и показатели прямой и непрямой реакций могут быть высокими. Фекалии приобретают цвет глины. Количество уробилиногена в моче снижается (или он полностью отсутствует), в то же время билирубин экскретируется с мочой в большом количестве.

Значение образования конъюгатов билирубина особенно очевидно при анализе сопровождаемого желтухой синдрома Криглера — Найяра (Crigler — Najjar) — очень редкого и, вероятно, рецессивно наследуемого заболевания, при котором в печени отсутствует фермент UDP-глюкуронил-трансфераза. Вероятно, способность конъюгировать билирубин также резко ограничена в печени новорожденных, и концентрация билирубина (непрямого пигмента) в крови новорожденных может оказаться значительно выше, чем при желтухе у взрослых. Это оказывает повреждающее влияние на мозг; может происходить окрашивание базальных ганглиев, сопровождающееся нарушением функции (ядерная желтуха). Облучение таких детей синим светом, способствующее деградации билирубина, оказывается терапевтически эффективным. Способность печени конъюгировать •билирубин быстро возрастает в течение первых нескольких дней жизни; билирубин, по-видимому, индуцирует синтез трансферазы.

32.1.2.4. Желчные пигменты в природе

Пигменты, химически сходные с желчными пигментами, были обнаружены также у некоторых беспозвоночных, не имеющих гемоглобина. Большой интерес представляют фикоэритрин и фикоцианин, функционирующие вместе с хлорофил-лами как евстопоглощающие соединения в красных и сине-зеленых водорослях (разд. 16.3.2.2). Фикоэритрин и фикоцианин содержат пигменты, свободные от металла, находящиеся на стадии восстановления, промежуточной между билирубином и уробилиногеном. Боковые цепи в ?-положениях пиррольных колец идентичны с таковыми в уробилипогенс; это указывает на тесную взаимосвязь порфиринов, желчных пигментов и родственных пигментов в природе.

32.2. Структура эритроцитов 32.2.1. Общая морфология и строение

Эритроцит человека представляет собой безъядерный двояковогнутый диск диаметром 6—9 мкм и толщиной 1 мкм в центре и 2—2,5 мкм по краям. Его мембрана имеет толщину около 6 нм и содержит 49% белка, 44% липидов и 7% углеводов.

1276

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА:

МЗКВ./л Н20

180¦, С

160

140-

120-

100 Na

80

60-

40-

20- ??

СаЛ

о- нсо.

CI

Клетки

Na

К

Р04

белок не ийентифи- Mg

нсоа

Cl Р04

АТР и аР.

Эифосфо-глицерат

гемоглобин не иЭентифи-

цировано

цировано. .-.

Рис. 32.5. Электролиты оксигенированного эритроцита человека. [Guest G. ??., Am. J. Dis. Child., 64, 401 (1942).]

Как и в других клетках, главным катионом является К+, его сопровождают Na+, Са2+ и Mg2+; анионы представлены О-, НСОз» Hb и неорганическим фосфатом; 2,3-дифосфоглицерат является главным фосфатосодержащим компонентом (рис. 32.5).

Эритроцит ведет себя как осмометр, набухая и сжимаясь при уменьшении и увеличении осмотического давления окружающей жидкости. В достаточно гипотоническом растворе красные кровяные клетки набухают, затем происходит разрыв окружающей эритроцит мембраны, или гемолиз. В изотонической среде гемолиз вызывают различные поверхностно-активные вещества, например мыла, хлороформ и детергенты (разд. 3.5). Практически все компоненты, содержащиеся внутри эритроцита, находятся в растворенном состоянии, и при гемолизе они диффундируют в среду, оставляя нерастворимый остаток, или тень, которая представляет собой клеточную мембрану.

Постоянство внутреннего состава эритроцита поддерживается механизмами, требующими энергии. В мембране эритроцитов обнаружено несколько АТРазных активностей, одна из которых является Na+-, К+- и Mg2+-3aBHCHMofi и ингибируется сердечными гли-козидами, например уабаином, который влияет на транспорт Na+ — К+ через мембрану эритроцита и других клеток. Хотя концентрация глюкозы внутри эритроцита человека в общем равна ее концентрации в плазме, глюкоза попадает в клетку не путем простой диффузии, а по механизму облегченного транспорта.

32. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИТРОЦИТОВ

1277

32.3. Мембрана эритроцита

32.3.1. Липиды

Мембрана эритроцита, подобно плазматическим мембранам других клеток млекопитающих (гл. 11), представляет собой липидный бислой, который образует вокруг клетки непрерывную стабильную структуру. В состав липидов мембраны эритроцита человека входит около 25% холестерина, 60% фосфоглицеридов, 5—10% гликолипидов и небольшие количества эфиров холестерина, свободных жирных кислот, сульфатидов и триацилглицеринов. В состав фосфолипидов входит по 15—16% сфингомиелина (SM), фосфатидилхолина (PC) и фосфатидилэтаноламина (РЕ) и около 7—8% фосфатидилсерина (PS). Некоторые классы фосфоглицеридов локализованы преимущественно в наружной части бислоя, а другие — во внутренней. Путем определения количества PC, превращаемого в лизолецитин при обработке фосфолипазой А2 из пчелиного яда (разд. 17.1.2.2) интактных клеток и теней, было установлено, что около двух третьих PC находится в наружной части бислоя. С помощью такой техники при использовании сфингомие-линазы (разд. 18.2.7), было показано, что в наружном слое находится также 80—85% SM; таким образом, холинсодержащие липиды локализованы, по-видимому, преимущественно на внешней стороне клеточной мембраны. Эритроциты обрабатывали также реагентами, которые реагируют с РЕ и PS, например динитрофтор-бензолом (разд. 6.1.2.1); некоторые из реагентов не проникают в клетки, другие же свободно проникают в нее. Судя по количеству производных РЕ и PS, образовавшихся в таких экспериментах, можно полагать, что около 80—90% РЕ и PS находится на внутренней стороне липидного бислоя. Точная локализация в бислое других липидов, в том числе холестерина, не определена; гликоли-пиды, которые являются детерминантами групповых веществ крови (разд. 31.2.3), должны находиться на внешней стороне бислоя.

32.3.2. Белки

Различают два основных типа белков мембраны эритроцита: поверхностные и интегральные; их можно разделить с помощью гель-электрофореза в додецилсульфате натрия (разд. 5.1.7), как показано на рис. 32.6. Так как в этом методе наряду с солюбили-зацией происходит денатурация белков, очевидно, что обнаруживаются только полипептидные цепи мембранных белков. Не все полосы относятся к индивидуальным белкам; многие белки, имеющиеся в мембране в небольших количествах, не выявляются. В эритроцитах человека обнаружено более 100 различных «ферментных активностей»; большая часть из них растворима, однако

1278

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

Поверхностные белки Главные

Минорные

(спектрин)

4,1 4,2

(„актин'7 5 (G3PD) б

Рис. 32.6. Разделение полипептидных цепей из мембран эритроцитов человека прн гель-электрофорезе в додецилсульфате Na. Поверхностные белки легко отделяются ¦от теией клеток в условиях экстракции при различных концентрациях Н+ нлн солей. Интегральные белки могут быть переведены в раствор только после разрушения липидного бислоя растворами детергентов, поскольку интегральные белки прочно связаны с липидами м

страница 25
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161

Скачать книгу "Основы биохимии. Том 3" (10.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(12.11.2019)