Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

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

ляет собой эллипсоид, размеры которого — около 30X150 А. Поскольку молекула сывороточного альбумина более симметрична, чем молекула ?-глобулина или сильно вытянутая молекула фибриногена, вязкость растворов альбумина меньше, чем вязкость растворов-фибриногена или глобулина (вязкость в гораздо большей степени зависит от формы молекулы, чем от размеров). Это весьма важно,, так как работа сердца зависит в большой степени от вязкости крови. Вязкость крови обусловлена главным образом суспендированными в ней клетками; она равна приблизительно вязкости следующих перечисленных ниже растворов: сконцентрированной в два раза плазмы, 25%-ного раствора альбумина, 15%-ного раствора ?-глобулина или 2%-ного раствора фибриногена.

29.2.2.2. Осмотический эффект

Главная функция альбумина — участие в осмотической регуляции (гл. 33 и 35). Вклад альбумина в осмотический эффект плазмы составляет 75—80%. Это следует из идеального уравнения для осмотического давления (гл. 5)

(g/M) RT

? = ¦-

?

поскольку на долю альбумина приходится более половины белков плазмы (по массе) и среди основных белков плазмы он имеет наименьшую молекулярную массу. Однако при рН крови (рН 7,4) альбумин проявляет гораздо больший осмотический эффект, чем это предсказывается идеальным уравнением, поскольку проявляется эффект равновесия Гиббса — Доннана. Этот эффект возникает в результате различия концентраций небольших диффундирующих ионов на разных сторонах полупроницаемой мембраны, которая препятствует миграции больших молекул типа белков. В равновесной системе (см. рис. 5.4), в которой находятся белковые ионы, имеющие отрицательный суммарный заряд (обозначены Р~),'

29. КРОВЬ

П69>

а в качестве диффундирующих ионов только Na+ и О , расположение молекул по обе стороны мембраны будет следующим:

Na+C1-|Na+CipV а Ъ

Индексами а и Ь обозначены стороны мембраны. Поскольку «а-каждой стороне раствор должен быть электронейтральным, то в растворе a [Na^] =i[Clo], а в растворе b [Nat] = [C\l~] + [Р*К Поскольку ?~ присутствует только с одной сторонымембраны, тег [Nat] больше, чем [Na*], а [С1 больше, чем [С\ь]. Концентрации диффундирующих ионов (в частности, Na+ и С1~, а в общем виде ионов Х+ и Y~) в равновесной системе связаны следующими: отношениями:

Из этого следует, что

К+] W = №} № и [?+]? = ??

При рН 7,4 отрицательный заряд молекулы альбумина составляет 18; это существенно отражается на концентрации [Хо] в плазме-и тем самым на осмотическом давлении плазмы и перемещении, воды между плазмой и внесосудистой жидкостью.

Отек и шок — два часто встречающихся клинических синдрома— могут возникать при изменении концентрации белков плазмы, и нарушении водного баланса; эти вопросы рассматриваются г* гл. 34.

29.2.2.3. Распределение альбумина и его транспортные функции

Всего лишь 40% альбумина находится в кровяном русле, остальная часть находится в составе внеклеточной тканевой жидкости,, главным образом в мышцах, коже и кишечнике. Около 5% альбумина за 1 ч покидает русло крови и возвращается с лимфой через-грудной лимфатический проток в систему кровообращения.

Помимо участия в регуляции осмотического давления альбумин выполняет важную роль, участвуя в транспорте различных веществ, многие из которых плохо растворимы в воде. Альбумин необходим для нормального метаболизма липидов (гл. 17); такг главным признаком редкого заболевания — анальбуминемии, характеризующегося очень низким уровнем альбумина в крови, является нарушение транспорта липидов на фоне повышенного уровня холестерина, фосфоглицеридов и липопротеидов. Особо важная

2—1503

1170

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

функция альбумина — перенос свободных жирных кислот, которые прочно связываются и переносятся альбумином из печени в периферические ткани. Альбумин связывает также билирубин, обеспечивая его перенос в печень, где последний и экскретируется с желчью (гл. 32). Концентрация в плазме таких различных веществ, как Са2+, стероидные гормоны и триптофан, регулируется в определенной степени в результате связывания их с альбумином. Наконец, многие лекарства, такие, как сульфонамиды, пенициллин 29.2.3. ?-Глобулины

Эти белки обозначают как ??- или аг-глобулины в зависимости от их электрофоретической подвижности (табл. 29.3). Функции некоторых из них неизвестны; к числу последних относится, например, кислый а\-гликопротеид, который характеризуется необычайно высоким содержанием углеводов (42%). Его аминокислотная последовательность примечательна тем, что в двадцати одном положении (всего в последовательности 180 остатков) может находиться один из двух различных остатков. Эта вариабельность в последовательности и наличие внутрицепочечных дисульфидных связей, образующих петли, подобные петлям в иммуноглобулинах (гл. 30), позволяют предполагать, что между этими двумя типами (белков плазмы существует эволюционная связь. Функция а-фето-глобулина также неизвестна; концентрация его у взрослого человека менее 1 мкг/100 мл плазмы, но у эмбриона его концентрация значительно выше и достигает максимального уровня в период 3—6 месяцев беременности. Уровень ?-фетоглобулина повышается у больных с гепатомой и у беременных женщин. Около 50% белков плазмы эмбрионов коровы составляет гликопротеид фетуин, который вообще отсутствует у взрослых особей.

Некоторые ?-глобулины являются ингибиторами протеиназ; в эту группу входят сц-антитрипсин, а^-макроглобулин и интер-а-трипсиновый ингибитор. Неясно, играют ли эти ингибиторы существенную роль в регулировании гемостаза (разд. 29.3), хотя и известно, что они ингибируют многие ферменты свертывания крови (а также панкреатические ферменты, например трипсин и химо-трипсин). Было высказано предположение, что ??-антитрипсин может играть защитную роль, ингибируя протеиназы, поступающие в кровь в результате лизиса клеток. Если это так, то можно было бы предсказать, что индивидуумы с врожденным недостатком «1-антитрипсина должны быть весьма предрасположены к эмфиземе, поскольку клетки легких являются особенно чувствительными к протеолизу. Действительно, у многих взрослых людей, страдаю-

29. КРОВЬ

117ft

щих эмфиземой, уровень арантитрипсина в плазме ниже нормального.

О функции некоторых других ?-глобулинов известно больше. Ретинолсвязывающий белок, участвующий в транспорте ретинола,, образует эквимолярный комплекс с преальбумином (табл. 29.3) последний функционирует одновременно как тироксинсвязываю-щий белок (гл. 42). Образование такого комплекса препятствует экскреции почками небольшого ретинолсвязывающего белка. Пре-альбумин является тетрамером, образованным четырьмя одинаковыми субъединицами (?? 13 759).

аг-Глобулин, церулоплазмин, названный так из-за «небесно-голубого цвета, содержит 0,34 масс.% меди, находящейся в 8 участках связывания, которые могут связывать либо Си+, либо Cuz+. Являясь медиатором транспорта меди, церулоплазмин обеспечивает поддержание уровня меди в тканях, особенно в печени; он обладает ферроксидазной и полиаминоксидазной активностями, значение которых пока неясно. У больных редкой наследственной" болезнью Вильсона уровень церулоплазмина в плазме сильно-снижен; при этом содержание меди повышается в мозге и печени,, в результате чего наблюдаются неврологические симптомы и поражение печени.

Гаптоглобины (Hp) составляют около четверти количеств» всех аг-глобулинов; они образуют специфические стабильные комплексы 1:1с гемоглобином. Эти комплексы образуются in vivo-в результате внутрисосудистого гемолиза эритроцитов. Вследствие-высокой молекулярной массы комплексы не могут экскретировать-ся почками; это, с одной стороны, предотвращает выделение железа с мочой, а с другой — защищает почки от «повреждения»-гемоглобином. Комплексы гемоглобина с гаптоглобином разрушаются ретикулоэндотелиальными клетками, после чего глобин подвергается деградации; деградированный гем экскретируется в виде-желчных пигментов (гл. 32), а железо используется вновь для* синтеза гема. Не удивительно поэтому, что низкий уровень гапто-глобина наблюдается у пациентов с различными формами гемолитической анемии.

Гаптоглобины человека состоят из двух пар неидентичных цепей, соединенных дисульфидными связями; субъединичная структура обозначается ?2? 2, как показано на рис. 29.4. Имеются три генетических типа гаптоглобинов, обозначаемых Hp 1-1, Hp 2-1 и Hp 2-2; они различаются только структурой ?-цепей. Hp 1-1 (?? 100 000) имеет две ?-цепи (?? 9000) и две ?-цепи (?? 42 600), которые соединены дисульфидными связями. Известны два варианта ?-цепи, ais и а1Р; каждая* из цепей состоит из 84 остатков; эти цепи отличаются единственной аминокислотой: в as остаток 54 — это Glu, а в aF — Lys. Два подтипа Hp 1-1, ?218?2 И' ?21??2, отличаются по электрофоретической подвижности (рис. 29.1). Hp 2-2 содержит а2-цепи, которые являются продуктом сплавленной дупликации генов цепей alp H^a,s (рис. 29.4); а2-цепь состоит из 143 остатков и имеет на один полуцисти-новый остаток больше, чем ?'-цепь, что позволяет образоваться межцепочечиымх

2*

«172

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

1 21 35 69 73 84

nh2-9-q-?—?—°°°?

? s-s f

к ??-цепи к ?-цепи

1 21 35 69 80 94 128 132 143

мн2-9-о-р-О—О-О—о—?>-СООН

? W ? W ?

I

к ??-цепи к ??-цепи к ?-цепн

L_ ???,???-?,77 J,_от 11,12 йо 84 J

' ос'-цепи ' ос'-цепи

6

S-S s-s / \ / \ J5NH!—О--О--о-О-СООН (-390ост)

?

21

3S 69 73

rfNH2 —О—О- —6-0— -СООН (84 ост.)

?

j 3S 69 73

«'NH2—0-0-О—0-СООН (84 ост.)

2Г \ / I s—S s

S

/3NHi—О--О-О—О--О-СООН (-390 ост)

/3NH2-О-0-

S-S S-S

/ \

S

S-S ^

-0<>-Ю—СООН (-390 оспО

d2NHl_^_q.-ю—-о—О-СООН (143 ост.)

S 35 69 5 94 128 132

I 35 69 73 й1ЫНг—Ь—0--О-О-СООН (84 ост)

???+—о-о---Ъо-О-СООН (-390 ост.)

\ ? \ J

5—s ?—s

29. КРОВЬ

1173

s-s s-s4

дНг—-о-ОО-0-СООН(-С90 ост.)

s

„ s-s „. s-s A

«*NH2—O-O-0—0-0-O-O—COOH (143 ocm.)

S 35 69 I 94 128 132 ?

21 S— S I

страница 3
< 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
(21.10.2019)