Биохимия крови

Кровь отличается от других тканей своим агрегатным состоянием – она жидкая. Такое свойство связана с ее функцией – транспортной. Выделяют две фазы крови: жидкую (плазма) и плотную (клетки крови).

Плазма крови это 10 % водный раствор органических и минеральных веществ. Из них 7% - белки, 0,9% - неорганические соли, 2,0% - небелковые органические соединения.

Белки плазмы крови

Их концентрация колеблется в пределах 5,5 – 8,5 г /100 мл. Выделяют следующие фракции: преальбумины, альбумины, a₁ -, a₂- , b-, g- глобулины и фибриноген. Соотношение количества белков этих фракций имеет важное диагностическое значение.

1) Преальбумины выполняют транспортную функцию. Переносят тироксин и ретинол. Содержание этого белка снижается при циррозе и хроническом гепатите печени, когда нарушается ее белоксинтезирующая активность.

2) Альбумины – наиболее гомогенная фракция белков крови. Основная функция – связывание воды, что обеспечивает коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление в крови. Альбумины транспортируют ионы магния, кальция, билирубин, свободные ЖК, стероидные гормоны, такие лекарственные соединения как антибиотики, барбитураты, сердечные гликозиды. Снижение содержание альбуминов наблюдается при повышении проницаемости сосудов клубочка нефрона (нефротический синдром) и заболеваниях печени.

3) a₁-глобулины. К этой фракции относятся два белка:

Антитрипсин – ингибитор таких протеиназ как трипсина, химотрипсина, плазмина. Его содержание повышается при воспалительных заболеваниях и механических повреждениях тканей.

Гликопротеин содержит в составе около 40 % углеводов. Транспортирует стероиды. Повышается его содержание при воспалительных процессах, снижается при циррозе печени.

4) a₂-глобулины содержат следующие белки:

Макроглобулин – цинксодержащий гликопротеин с большой молекулярной массой. Ингибирует протеолитические ферменты, как и антитрипсин. Содержание его увеличивается при циррозе, нефротическом синдроме, сахарном диабете и не изменяется при воспалении.

Гаптоглобин связывает и транспортирует свободный гемоглобин А. Содержание снижается при поражениях паренхимы печени, гемолитической анемии. Увеличивается при воспалении и сахарном диабете.

Церулоплазмин – медьсодержащий белок. Окисляет двухвалентное железо в трехвалентное.

3) b-глобулины представлены двумя белками:

Трансферрин участвует в транспорте трехвалентного железа.

Гемопексин переносит свободный гем, порфирин. Связывает гемсодержащие белки и переносит их в печень для разрушения.

4) g-глобулины. В этой фракции представлены антитела. Эти белки обладают двоякой специфичностью: по отношению к данному виду животного и к белку-антигену, вызвавшему образование антител. Они состоят из двух цепей тяжелой и легкой, соединенных между собой дисульфидными связями.

Помимо вышеперечисленных белков в состав плазмы крови входят факторы коагуляции:

1) фибриноген – фибриллярный белок, который образует основу тромба;

2) протромбин – кальцийсвязывающий белок, предшественник тромбина – фермента, который катализирует превращение фибриногена в фибрин;

3) ионизированный кальций – обеспечивает сближение и оптимальную ориентацию ферментов гемостаза.;

4) проакцелерин – липопротеид, обеспечивает нормальную взаимоориентацию;

5) проконвертин – кальцийсвязывающий белок;

6) антигемофилический глобулин – гликопротеид.

И еще ряд гликопротеидов. Их взаимодействие направлено на превращение растворимого белка фибриногена в нерастворимый фибрин.

Ферменты плазмы

Разделяют на секреторные и клеточные. К секреторным относятся ферменты свертывания крови и холинэстераза. Они образуются в печени и секретируются в кровяное русло. Клеточные ферменты в плазме содержатся в очень малых количествах, т.к. не секретируются, а функционируют в клетках. Попадают они в кровь при различных патологических состояниях, поэтому их часто называют маркерными ферментами. К таковым относятся: АлАТ, АсАТ, ЛДГ, липаза, амилаза, кислая и щелочная фосфатазы, креатинфосфокиназа.

Небелковые компоненты плазмы

Поскольку основная функция крови транспортная, то в ней обнаруживаются многие компоненты белкового, углеводного, липидного и минерального обменов.

В качестве компонентов белкового обмена в крови содержатся аминокислоты, мочевина, креатин и креатинин, мочевая кислота.

К компонентам углеводного обмена относятся: глюкоза, фруктоза, галактоза, молочная кислота, пировиноградная кислота, альфа-оксимаслянная кислота, гликопротеины и сиаловые кислоты.

Компоненты липидного обмена: фосфолипиды, нейтральные липиды, неэтерифицированные ЖК, холестерин и его эфиры, липопротеиды низкой плотности и ЛВП.

Основными неорганическими компонентами плазмы крови являются: анионы бикарбонатов, хлоридов, фосфатов, сульфатов, катионы кальция, магния, калия, натрия, железа, меди.

Клетки крови

Основную массу клеток составляют эритроциты (36-48%). Их основной белок – гемоглобин. В процессе своего развития эритроциты теряют ядро и митохонодрии. В них остаются лишь системы, восстанавливающие структуры мембран и антиоксидантные системы. В частности, в процессе работы гемоглобина образуется супероксидный ион. Супероксиддисмутаза (СОД) катализирует превращение его в пероксид водорода, который разрушается каталазой и глутатионпероксидазой. При этом окисляется глутатион, который затем восстанавливает глутатионредуктаза при участии НАДФН. Этот механизм мы рассмотрели подробно, т.к. в эритроцитах отсутствуют системы синтеза белка, и антиоксидантная защита имеет большое значение еще и потому, что эти клетки чаще всего сталкиваются с негативным влиянием кислорода.

Ферменты, осуществляющие метаболизм эритроцитов синтезируются в процессе их созревания. Единственным источником энергии в эритроцитах является анаэробное окисление глюкозы до лактата.

Лейкоциты имеют в своем составе ядро и митохондрии и являются стандартными клетками, в которых происходит гликолиз, окислительное фосфорилирование и может запасаться и использоваться гликоген.

Фагоцитирующие формы лейкоцитов отличаются усиленным гликолизом и высокой активностью ПФП. Усиленно обновление фосфатидной кислоты и фосфоглицеридов, что составляет основу клеточных мембран, которые расходуются в процессе фагоцитоза. При поглощении бактерии активируется потребление кислорода и образование супероксидного аниона, который накапливается в вакуоли и оказывает бактерицидное действие. В это время в самой клетке активируется каталаза и пероксидаза, но внутрь вакуоли они не проникают. Лейкоциты способны синтезировать гамма-глобулин и поэтому обладают высокой серостью обновления РНК.

ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ IV.16.1.

1. Бышевский А. Ш., Терсенов О. А. Биохимия для врача // Екатеринбург: Уральский рабочий, 1994, 384 с.;

2. Ленинджер А. Биохимия. Молекулярные основы структуры и функций клетки // М.: Мир, 1974, 956 с.;

3. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии // Ростов-на Дону: Феникс, 1999, 540 с.;

4. Хмельницкий Р. А. Физическая и коллоидная химия // М.: Высш. шк., 1988, 400 с.