Белки плазмы крови – 2. Белки плазмы крови, их классификация. Характеристика отдельных представителей. Методы фракционирования. Изменение белкового спектра при патологии.

Содержание

Функции белков плазмы крови.

Белки поддерживающие коллоидно-осмотическое (онкотическое)давление и тем самым постоянный объем крови.
Белки определяют вязкость крови и сохраняют устойчивость эритроцитов и лейкоцитов в кровотоке.
Белки участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия (белковая буферная система).
Белки выполняют транспортную функцию. Они транспортируют углеводы, липиды, гормоны, лекарства.
Белки удерживают в связанном состоянии и транспортируют катионы Са²⁺,Fe²⁺,Mg²⁺, Сu²⁺, препятствуют их потере с мочой.
Специализированные белки участвуют в свертывании крови (фибриноген, протромбин).
Белки выполняют защитную функцию. Иммуноглобулины участвуют в реакциях гуморального иммунитета.
Белки являются резервом аминокислот.

Альбумины.

На долю альбуминов приходится 55 – 60% белков плазмы крови. Молекулярная масса 70 тыс Да. Содержание альбуминов в крови – 40 – 50 г/л. Период полураспада 7 дней.

Альбумины поддерживают коллоидно-осмотическое давление и регулируют обмен жидкостей между кровью и тканями.

Снижение концентрации альбумина в сыворотке крови ниже 30 г/л сопровождается уменьшением онкотичекого давления крови и возникновением онкотического давления крови и возникновением отеков.

Функции альбуминов: транспорт неэстерифицированных жирных кислот, желчных кислот, желчных пигментов (билирубин), стероидные гормоны, ионы Са²⁺, многие лекарства – сульфаниламиды, пенициллин, дикумарин, аспирин.

Билет 92

К группе гемопротеидов относятся гемоглобин и его производные, миоглобин и ферменты – цитохромная система, каталаза и пероксидаза.

Все хромопротеиды содержат различные по составу и структуре белки. Небелковый компонент обладает структурным сходством.

Строение гемоглобина.

В молекуле гемоглобина белковый компонент представлен белком глобином, небелковый компонент – гем.

Глобин состоит из 4 субъединиц 2и 2. Каждая-цепь содержит по 141 аминокислотному остатку, а— по 146.

Внутри каждой субъединицы имеется гидрофобный «карман», в котором располагается гем.

Гем представляет собой плоскую молекулу, содержащую 4 пиррольных цикла и соединенный с ними атом железа:

Гем соединяется с белковой частью (глобином) гидрофобными связями между пиррольными циклами и гидрофобными радикалами аминокислот. Между атомом железа и имидазольным кольцом одного из остатков гистидина в глобине имеется координационная связь. За счет еще одной координационной связи к атому железа может присоединяться молекула кислорода с образованием оксигемоглобина.

Пиррольные кольца гема расположены в одной плоскости, а атом железа выступает из этой плоскости. Присоединение кислорода «выпрямляет» молекулу гема: железо перемещается в плоскость пиррольных колец и это вызывает изменение конформации белка. В молекуле гемоглобина имеется 4 протомера, каждый из которых содержит гем и может присоединять кислород. Присоединение первой молекулы кислорода изменяет конформацию протомера. Изменение конформации одного протомера изменяет конформацию остальных протомеров. Изменение конформации протомеров облегчает присоединение остальных молекул кислорода. Это явление называется кооперативным действием. Сродство гемоглобина к четвертой молекуле О

2примерно в 300 раз больше, чем к первой.

144. Основные белковые фракции плазмы крови и их функции. Значение их определения для диагностики заболеваний. Энзимодиагностика.

В плазме крови содержится 7% всех белков организма при концентрации 60 — 80 г/л. Белки плазмы крови выполняют множество функций. Одна из них заключается в поддержании осмотического давления, так как белки связывают воду и удерживают её в кровеносном русле. Белки плазмы образуют важнейшую буферную систему крови и поддерживают рН крови в пределах 7,37 — 7,43. Альбумин, транстиретин, транскортин, трансферрин и некоторые другие белки выполняют транспортную функцию. Белки плазмы определяют вязкость крови и, следовательно, играют важную роль в гемодинамике кровеносной системы. Белки плазмы крови являются резервом аминокислот для организма. Иммуноглобулины, белки свёртывающей системы крови, α

1-антитрипсин и белки системы комплемента осуществляют защитную функцию. Методом электрофореза на ацетилцеллюлозе или геле агарозы белки плазмы крови можно разделить на альбумины (55-65%), α₁-глобулины (2- 4%), α₂-глобулины (6-12%), β-глобулины (8-12%) и γ-глобулины (12-22%). Применение других сред для электрофоретического разделения белков позволяет обнаружить большее количество фракций. Например, при электрофорезе в полиакриламидном или крахмальном гелях в плазме крови выделяют 16-17 белковых фракций. Метод иммуноэлектрофореза, сочетающий электрофоретический и иммунологический способы анализа, позволяет разделить белки плазмы крови более чем на 30 фракций. Большинство сывороточных белков синтезируется в печени, однако некоторые образуются и в других тканях. Например, γ-глобулины синтезируются В-лимфоцитами, пептидные гормоны в основном секретируют клетки эндокринных желёз, а пептидный гормон эритропоэтин — клетки почки. Для многих белков плазмы, например альбумина, α₁-антитрипсина, гаптоглобина, транс-феррина, церулоплазмина, α2-макроглобулина и иммуноглобулинов, характерен полиморфизм.

Почти все белки плазмы, за исключением альбумина, являются гликопротеинами. Олигосахариды присоединяются к белкам, образуя гликозидные связи с гидроксильной группой серина или треонина, или взаимодействуя с карбоксильной группой аспарагина. Концевой остаток олигосахаридов в большинстве случаев представляет собой N-ацетилнейраминовую кислоту, соединённую с галактозой. Фермент эндотелия сосудов нейраминидаза гидролизует связь между ними, и галактоза становится доступной для специфических рецепторов гепатоцитов. Путём эвддцитоза «состарившиеся» белки поступают в клетки печени, где разрушаются. Т

1/2белков плазмы крови составляет от нескольких часов до нескольких недель. При ряде заболеваний происходит изменение соотношения распределения белковых фракций при электрофорезе по сравнению с нормой. Такие изменения называют диспротеинемиями, однако их интерпретация часто имеет относительную диагностическую ценность. Например, характерное для нефротического синдрома снижение альбуминов, α₁— и γ-глобулинов и увеличение α₂— и β-глобулинов отмечают и при некоторых других заболеваниях, сопровождающихся потерей белков. При снижении гуморального иммунитета уменьшение фракции γ-глобулинов свидетельствует об уменьшении содержания основного компонента иммуноглобулинов — IgG, но не отражает динамику изменений IgA и IgM. Содержание некоторых белков в плазме крови может резко увеличиваться при острых воспалительных процессах и некоторых других патологических состояниях (травмы, ожоги, инфаркт миокарда). Такие белки называют белками острой фазы

, так как они принимают участие в развитии воспалительной реакции организма. Основной индуктор синтеза большинства белков острой фазы в гепатоцитах — полипептид интерлейкин-1, освобождающийся из мононуклеарных фагоцитов. К белкам острой фазы относятС-реактивный белок, называемый так, потому что он взаимодействует с С-полисахаридом пневмококков, α₁-антитрипсин, гаптоглобин, кислый гликопротеин, фибриноген. Известно, что С-реактивный белок может стимулироватьсистему комплемента, и его концентрация в крови, например, при обострении ревматоидного артрита может возрастать в 30 раз по сравнению с нормой. Белок плазмы крови α₁-антитрипсин может инактивировать некоторые протеазы, освобождающиеся в острой фазе воспаления.

Альбумин.Концентрация альбумина в крови составляет 40-50 г/л. В сутки в печени синтезируется около 12 г альбумина, Т_1/2этого белка — примерно 20 дней. Альбумин состоит из 585 аминокислотных остатков, имеет 17 дисульфидных связей и обладает молекулярной массой 69 кД. Молекула альбумина содержит много дикарбоновых аминокислот, поэтому может удерживать в крови катионы Са

2+, Cu²⁺, Zn^2+.Около 40% альбумина содержится в крови и остальные 60% в межклеточной жидкости, однако его концентрация в плазме выше, чем в межклеточной жидкости, поскольку объём последней превышает объём плазмы в 4 раза. Благодаря относительно небольшой молекулярной массе и высокой концентрации альбумин обеспечивает до 80% осмотического давления плазмы. При гипоальбуминемии осмотическое давление плазмы крови снижается. Это приводит к нарушению равновесия в распределении внеклеточной жидкости между сосудистым руслом и межклеточным пространством. Клинически это проявляется как отёк. Относительное снижение объёма плазмы крови сопровождается снижением почечного кровотока, что вызывает стимуляцию системы ренинангиотензинальдрстерон, обеспечивающей восстановление объёма крови. Однако при недостатке альбумина, который должен удерживать Na+, другие катионы и воду, вода уходит в межклеточное пространство, усиливая отёки. Гипоальбуминемия может наблюдаться и в результате снижения синтеза альбуминов при заболеваниях печени (цирроз), при повышении проницаемости капилляров, при потерях белка из-за обширных ожогов или катаболических состояний (тяжёлый сепсис, злокачественные новообразования), при нефротическом синдроме, сопровождающемся альбуминурией, и голодании. Нарушения кровообращения, характеризующиеся замедлением кровотока, приводят к увеличению поступления альбумина в межклеточное пространство и появлению отёков. Быстрое увеличение проницаемости капилляров сопровождается резким уменьшением объёма крови, что приводит к падению АД и клинически проявляется как шок. Альбумин — важнейший транспортный белок. Он транспортирует свободные жирные кислоты , неконъюгированный билирубин Са²⁺, Сu²⁺, триптофан, тироксин и трийодтиронин. Многие лекарства (аспирин, дикумарол, сульфаниламиды) связываются в крови с альбумином. Этот факт необходимо учитывать при лечении заболеваний, сопровождающихся гипоальбуминемией, так как в этих случаях повышается концентрация свободного лекарства в крови. Кроме того, следует помнить, что некоторые лекарства могут конкурировать за центры связывания в молекуле альбумина с билирубином и между собой.

Транстиретин (преальбумин)называют тироксинсвязывающим преальбумином.Это белок острой фазы. Транстиретин относят к фракции альбуминов, он имеет тетрамерную молекулу. Он способен присоединять в одном центре связывания ретинолсвязывающий белок, а в другом — до двух молекул тироксина и трийодтиронина.

Соединение с этими лигандами происходит независимо друг от друга. В транспорте последних транстиретин играет существенно меНbшую роль по сравнению с тироксинсвязывающим глобулином.

α₁ — Антитрипсинотносят к α₁-глобулинам. Он ингибирует ряд протеаз, в том числе фермент эластазу, освобождающийся из нейтрофилов и разрушающий эластин альвеол лёгких. При недостаточности α₁-антитрипсина могут возникнуть эмфизема лёгких и гепатит, приводящий к циррозу печени. Существует несколько полиморфных форм α₁-антитрипсина, одна из которых является патологической. У людей, гомозиготных по двум дефектным аллелям гена антитрипсина, в печени синтезируется α₁-антитрипсин, который образует агрегаты, разрушающие гепатоциты. Это приводит к нарушению секреции такого белка гепатоцитами и к снижению содержания α₁-антитрипсина в крови.

Гаптоглобинсоставляет примерно четверть всех α₂-глобулинов. Гаптоглобин при внутрисосудистом гемолизе эритроцитов образует комплекс с гемоглобином, который разрушается в клетках РЭС. Если свободный гемоглобин, имеющий молекулярную массу 65 кД, может фильтроваться через почечные клубочки или агрегировать в них, то комплекс гемоглобин-гаптоглобин имеет слишком большую молекулярную массу (155 кД), чтобы пройти через гломерулы. Следовательно, образование такого комплекса предотвращает потери организмом железа, содержащегося в гемоглобине. Определение содержания гаптоглобина имеет диагностическое значение, например, снижение концентрации гаптоглобина в крови наблюдают при гемолитической анемии. Это объясняют тем, что при Т1/2 гаптоглобина, составляющем 5 дней, и Т1/2 комплекса гемоглобин — гаптоглобин (около 90 мин) увеличение поступления свободного гемоглобина в кровь при гемолизе эритроцитов вызовет резкое снижение содержания свободного гаптоглобина в крови. Гаптоглобин относятк белкам острой фазы, его содержание в крови повышается при острых воспалительных заболеваниях.

Содержание и функции некоторых белков плазмы крови

Группа	Белки	Концентрация в сыворотке крови, г/л	Функция
Альбумины	Транстиретин	0,25	Транспорт тироксина и трийодтиронина
	Альбумин	40	Поддержание осмотического давления, транспорт жирных кислот, билирубина, жёлчных кислот, стероидных гормонов, лекарств, неорганических ионов, резерв аминокислот
α₁-Глобулины	α₁-Антитрипсин	2,5	Ингибитор протеиназ
	ЛПВП	0,35	Транспорт холестерола
	Протромбин	0,1	Фактор II свёртывания крови
	Транскортин	0,03	Транспорт кортизола, кортикостерона, прогестерона
	Кислый α₁-гликопротеин	1	Транспорт прогестерона
	Тироксинсвязывающий глобулин	0,02	Транспорт тироксина и трийодтиронина
α₂-Глобулины	Церулоплазмин	0,35	Транспорт ионов меди, оксидоредуктаза
	Антитромбин III	0,3	Ингибитор плазменных протеаз
	Гаптоглобин	1	Связывание гемоглобина
	α2-Макроглобулин	2,6	Ингибитор плазменных протеиназ, транспорт цинка
	Ретинолсвязыва-ющий белок	0,04	Транспорт ретинола
	Витамин D связывающий белок	0,4	Транспорт кальциферола
β-Глобулины	ЛПНП	3,5	Транспорт холестерола
	Трансферрин	3	Транспорт ионов железа
	Фибриноген	3	Фактор I свёртывания крови
	Транскобаламин	25×10^-9	Транспорт витамина B₁₂
	Глобулин связывающий белок	20×10^-6	Транспорт тестостерона и эстрадиола
	С-реактивный белок	<0,01	Активация комплемента
γ-Глобулины	IgG	12	Поздние антитела
	IgA	3,5	Антитела, защищающие слизистые оболочки
	IgM	1,3	Ранние антитела
	IgD	0,03	Рецепторы В-лимфоцитов
	IgE	<0,01	Реагин

Энзимодиагностика — методы диагностики болезней, патологических состояний и процессов, основанные на определении активности энзимов (ферментов) в биологических жидкостях. В особую группу выделяются иммуноферментные диагностические методы, состоящие в применении антител, химически связанных с каким-либо ферментом, для определения в жидкостях веществ, образующих с данными антителами комплексы антиген — антитело. Использование энзимных тестов является важным критерием в распознавании врожденных энзимопатий, характеризующихся специфическими нарушениями обмена веществ и жизнедеятельности в связи с отсутствием или недостатком того или иного фермента. Ферменты представляют собой специфические высокомолекулярные белковые молекулы, являющиеся биологическими катализаторами, т.е. ускоряющими химические реакции, протекающие в живых организмах. Проникновение ферментов из клеток во внеклеточную жидкость, а затем в кровь, в мочу или другие биологические жидкости служит чрезвычайно чувствительным показателем повреждения плазматических мембран или повышения их проницаемости (например, вследствие гипоксии, гипогликемии, воздействия некоторых фармакологических веществ, инфекционных агентов, токсинов). Это обстоятельство лежит в основе диагностики повреждения клеток органов и тканей по феномену сопровождающей его гиперферментемии, причем выявляемое повышение активности фермента или его изоформы может иметь разную степень специфичности для поврежденного органа. Распределение отдельных изоферментов в тканях более специфично для определенной ткани, чем суммарная ферментативная активность, поэтому исследование некоторых изоферментов приобрело важное значение для ранней диагностики поражения отдельных органов и тканей. Так, например широко используется определение активности в крови изоферментов креатинфосфокиназы для диагностики острого инфаркта миокарда,лактатдегидрогеназы — для диагностики поражений печени и сердца, кислой фосфатазы — ираспознавании рака предстательной железы Диагностическая ценность энзимных тестов достаточно высока; она зависит как от специфичности данного вида гиперферментемии для определенных болезней, так и от степени чувствительности теста, т.е. кратности возрастания активности фермента при данном заболевании относительно нормальных значений. Однако большое значение имеет время постановки теста, т.к. появление и продолжительность гиперферментемии после повреждения органа различны и определяются соотношением скорости поступления фермента в кровоток и скорости его инактивации. При отдельных заболеваниях надежность их диагностики может быть повышена исследованием не одного, а нескольких изоферментов. Так, например, достоверность диагноза острого инфаркта миокарда возрастает, если в определенные сроки отмечено повышение активности креатинфосфокиназы, лактатдегидрогеназы и аспарагиновой аминотрансферазы. Степень выявляемой гиперферментемии объективно отражает тяжесть и распространенность повреждения органа, что позволяет прогнозировать течение заболевания.

Белки плазмы крови. «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ», Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.

Из 9–10% сухого остатка плазмы крови на долю белков приходится 6,5–8,5%. Используя метод высаливания нейтральными солями, белки плазмы крови можно разделить на три группы: альбумины, глобулины и фибриноген. Нормальное содержание альбуминов в плазме крови составляет 40–50 г/л, глобулинов – 20–30 г/л, фибриногена – 2,4 г/л. Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой.

Синтез белков плазмы крови осуществляется преимущественно в клетках печени и ретикулоэндотелиальной системы. Физиологическая роль белков плазмы крови многогранна.

1. Белки поддерживают коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление и тем самым постоянный объем крови. Содержание белков в плазме значительно выше, чем в тканевой жидкости. Белки, являясь коллоидами, связывают воду и задерживают ее, не позволяя выходить из кровяного русла. Несмотря на то что онкотическое давление составляет лишь небольшую часть (около 0,5%) от общего осмотического давления, именно оно обусловливает преобладание осмотического давления крови над осмотическим давлением тканевой жидкости. Известно, что в артериальной части капилляров в результате гидростатического давления безбелковая жидкость крови проникает в тканевое пространство. Это происходит до определенного момента – «поворотного», когда падающее гидростатическое давление становится равным коллоидно-осмотическому. После «поворотного» момента в венозной части капилляров происходит обратный ток жидкости из ткани, так как гидростатическое давление стало меньше, чем коллоидно-осмотическое. При иных условиях в результате гидростатического давления в кровеносной системе вода просачивалась бы в ткани, что вызвало бы отек различных органов и подкожной клетчатки.

2. Белки плазмы принимают активное участие в свертывании крови. Ряд белков, в том числе фибриноген, являются основными компонентами системы свертывания крови.

3. Белки плазмы в известной мере определяют вязкость крови, которая, как отмечалось, в 4–5 раз выше вязкости воды и играет важную роль в поддержании гемодинамических отношений в кровеносной системе.

4. Белки плазмы принимают участие в поддержании постоянного рН крови, так как составляют одну из важнейших буферных систем крови.

5. Важна также транспортная функция белков плазмы крови: соединяясь с рядом веществ (холестерин, билирубин и др.), а также с лекарственными средствами (пенициллин, салицилаты и др.), они переносят их к тканям.

6. Белки плазмы играют важную роль в процессах иммунитета (особенно это касается иммуноглобулинов).

7. В результате образования с белками плазмы недиализируемых комплексов поддерживается уровень катионов в крови. Например, 40–50% кальция сыворотки связано с белками, значительная часть железа, магния, меди и других элементов также связана с белками сыворотки.

8. Наконец, белки плазмы крови могут служить резервом аминокислот. Современные физико-химические методы позволили открыть и описать около 100 различных белковых компонентов плазмы крови. Особое значение приобрело электрофоретическое разделение белков плазмы (сыворотки) крови.

В сыворотке крови здорового человека при электрофорезе на бумаге можно обнаружить 5 фракций: альбумины, α₁-, α₂-, β-, γ-глобулины. Методом электрофореза в агаровом геле в сыворотке крови выделяют 7– 8 фракций, а при электрофорезе в крахмальном или полиакриламидном геле – до 16–17 фракций. Следует помнить, что терминология белковых фракций, получаемых при различных видах электрофореза, еще окончательно не установилась. При изменении условий электрофореза, а также при электрофорезе в различных средах (например, в крахмальном или полиак-риламидном геле) скорость миграции и, следовательно, порядок белковых зон могут меняться.

Еще большее число белковых фракций (свыше 30) можно получить методом иммуноэлектрофореза (рис. 17.1). Этот метод представляет собой своеобразную комбинацию электрофоретического и иммунологического методов анализа белков. Иными словами, термин «иммуноэлектрофорез» подразумевает проведение электрофореза и реакции преципитации в одной среде, т.е. непосредственно на гелевом блоке. При данном методе с помощью серологической реакции преципитации достигается значительное повышение аналитической чувстительности электрофоретического метода.

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

Еще по теме:

1)Белки плазмы крови, место их синтеза, биологическая роль. Изменение белкового спектра сыворотки при различных заболеваниях. Белки острой фазы.

Синтез белков:

В печени синтезируются альбумины, фибриноген, 80% глобулинов (все α-глобулины и частично β-глобулины).

В-лимфоциты синтезируют иммуноглобулины.

Макрофаги синтезируют α2-макроглобулины, белки системы комплемента.

Эритропоэтин синтезируется клетками почек.

Белками плазмы крови являются альбумины, глобулины и фибриноген.

Функции белков крови:

1. Регуляция агрегатного состояния крови: свёртывание, фибринолиз, калликреин-кининовая система, система комплемента.

2. Транспортная функция.

3. Защитная функция (антитела).

4. Регуляторная функция.

5. Ферменты.

6. Резерв аминокислот.

7. Поддержание рН крови.

8. Регуляция распределения внеклеточной жидкости.

9. Буферная функция.

10. Поддержание онкотического давления.

Альбумины:

Связывание воды.

Поддерживают онкотическое давление плазмы.

Снижение до 3% приводит к отёкам.

Транспорт магния, кальция, билирубина, жирных кислот, лизолецитина, прогестерона, лекарств (антибиотики, сердечные гликозиды).

Депо белка в организме.

Запас пластического материала.

Снижаются при

заболеваниях печени,

нарушениях функции ЖКТ.

нефротическом синдроме,

Глобулины — грубодисперсные белки, не растворимы в воде,синтезируются в печени и лимфоидной ткани, делятся на

1)_α1-глобулины, врождённом дефиците α1 – АТ наблюдаются: эмфизема лёгких, цирроз печени,желтуха, холестаз. Активность α1 – АТ возрастает при воспалениях, механических повреждениях тканей, панкреатите.

Α1-атрипсины, активность возрастает при острых и хронических воспалениях, опухоли, активность уменьшается при циррозе печени

2) α2-глобулины, α2 –макроглобулин повышается при: циррозе печени, нефротическом синдроме, микседеме,сахарном диабете,α2 –макроглобулин не меняетсяпри остром воспалении.α2 –макроглобулин снижаетсяпри: парапротеинозах, ревматическом полиартрите, остром панкреатите.

Уровень церулоплазмина повышается при: беременности, остром воспалении, холестазе, ревматоидном артрите, неоплазме.Уровень церулоплазмина снижается при: циррозе печени, хроническом гепатите, болезни Вильсона-Коновалова

3)β-глобулины, трансферрин уровень снижается при воспалении, нефротоксическом синдроме, заболеваниях печени или опухолях. СРБ при концентрации 10-20 мг/л бактериальной инфекции нет, 20-100 локальная инфекция, более 100 септицемия

γ-глобулины

Белки острой фазы: Понятие «белки острой фазы» объединяет до 30 белков плазмы крови, участвующих в совокупности реакций воспалительного ответа организма на повреждение.

Белки острой фазы – маркеры повреждения и воспаления.

Их концентрация повышается при

1.воспалении,

2.беременности,

3.онкологических заболеваниях.

Концентрация существенно изменяется и зависит от стадии, течения заболевания, массивности повреждения. Концентрация увеличивается в течение первых 24-48 часов. К белкам острой фазы относятся: α1 – гликопротеин,α1 – АТ, церулоплазмин, гаптоглобин, СРП, гемопексин, фибриноген.

Защитная функция белков плазмы.

БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ

(Лекция)

Из 9-10% сухого остатка плазмы крови на долю белков приходится 6,5-8,5%. Кроме того, вне сосудистого русла имеются белки, которые находятся в динамическом равновесии с внутрисосудистыми белками. Общее количество белков плазмы (вне- и внутрисосудистых) составляет примерно 350-400 г. Это количество невелико по сравнению с общим количеством белков в организме, однако их физиологическая роль огромна. Белки плазмы крови представляют собой огромное количество соединений, обладающих отличительными химическими свойствами и биологическими функциями и играют важную роль в белковом обмене организма. Высаливание нейтральными солями щелочных или щелочноземельных металлов, белки плазмы крови можно разделить на три группы: альбумины, глобулины и фибриноген.

Физиологическая роль белков плазмы:

Поддержание коллоидно-осмотического (онкотического) давления и тем самым сохранение объема циркулирующей крови. Белки являясь коллоидами, связывают воду и удерживают ее, не позволяют выходить из кровеносного русла. В этом процессе особенно велика роль альбуминов.
Гемостатическая функция. Белки принимают активное участие в свертывании крови. Ряд белков плазмы, в том числе фибриноген, являются компонентами свертывающей системы крови.
Буферная функция. Белки поддерживают постоянное рН крови.
Транспортная функция. Белки плазмы крови соединяются с целым рядом нерастворимых веществ (липиды, билирубин, жирные кислоты, стероидные гормоны, жирорастворимые витамины, лекарственные вещества и т.д.) переносят их в ткани и органы.
Защитная функция. Белки плазмы крови играют важную роль в иммунных процессах организма. Сывороточные иммуноглобулины входят в состав фракции глобулинов сыворотки крови.
Поддержание постоянства концентрации катионов в крови путем образования с ними недиализируемых соединений. Например 40-50% кальция, значительная часть железа, магния, меди и других элементов связаны с белками сыворотки крови.
Резервная функция. Сывороточные белки образуют своеобразный «белковый резерв» организма. При голодании они могут распадаться до аминокислот, которые в последующем используются для синтеза белков головного мозга, миокарда и других органов.

Современные физико-химические методы исследования позволили открыть и описать около 200 различных белковых компонентов плазмы крови.

В сыворотки крови здорового человека при использовании различных методов выделения можно обнаружить от пяти (альбумины, α₁-, α₂-, β- и γ-глобулины) до 25 фракций белков.

Транспортная функция. Понятие транспорта включает в себя действие по перемещению с одного места на другое, предполагая наличие перевозчика, предмета перевозки и направление перемещения. Транспорт играет важную роль во многих физиологических и патологических процессах. Функции, направленные на поддержание гомеостаза по своей сути являются транспортными. Специализированной транспортной системой организма является сердечно сосудистая система, плазма крови, лимфа, интерстициальная жидкость. Переносчиками – белки плазмы, форменные элементы. Примером транспортных белков являются липопротеиды, трансферрин, церулоплазмин (Cu), гаптоглобин (свободный гемоглобин). В основе транспортной функции белков лежит их способность к обратимому связыванию различных биологически активных веществ.

Физиологическая роль транспорта:

Перенос липидов и других гидрофобных веществ.
Связывание белками веществ способствует удержанию последних в сосудах, а затем и в интерстиции. Связывая вещества с малой молекулярной массой белки препятствуют их проникновению через клеточную мембрану, почечный фильтр, гемато-энцефалический барьер и т.д.
При связывании с белками уменьшается токсичность вещества (инактивация лекарственных веществ, токсинов), снижается их биологическая активность (гормоны).

Недостаточность транспортной функции белков проявляется в том, что вещества, в норме переносимые белками плазмы, связываются с белками других тканей. При этом развивается симптомокомплекс, получивший название транспортной болезни. Клинические проявления определяются тем, в отношении какого вещества нарушена транспортная функция (признаки эндокринной патологии, отравление токсическими или лекарственными веществами).

Причины транспортных болезней:

Врожденный или приобретенный дефицит переносчиков: атрансферринемия, потеря белков при патологии почек, нарушение синтеза белков при заболеваниях печени, дефицит церулоплазмина при болезни Вильсона.
Патологическое увеличение поступления в кровоток веществ, подлежащих переносу, вследствие чего происходит перегрузка транспортной системы (развитие гемохроматоза при повышенном поступлении железа в организм).
Блокада утилизации транспортируемых веществ (замедление использования железа при нарушении синтеза гема).
Введение в кровоток веществ, способных вступать в конкурентные взаимоотношения с эндогенными веществами за места связывания (салицилаты, сульфаниламиды, некоторые антибиотики, сердечные гликозиды вытеяняют токсичный гембилирубин из связи с альбумином).

Лечение и профилактика транспортных болезней.

Щажение существующих переносчиков с целью избежания их перегрузки (диета у больных гепатитом, снижение количества назначаемых медикаментозных средств).
Введение натуральных или искусственных переносчиков (переливание крови, плазмы, производных декстрана и других кровезаменителей). В этом случае происходит связывание, перераспределение и снижение биологической активности веществ, а также облегчение их выведения из организма.

Белки, осуществляющие неспецифическую защиту.

Интерфероны – низкомолекулярные гликопротеиды с м.м. 20-30 тыс. Они синтезируются клетками всех позвоночных под действием естественных (вирусы, эндотоксины бактерий, внутриклеточные паразиты) и искусственных индукторов.

Эффекты интерферонов:

Интерфероны подавляют размножение большинства вирусов и ряда других микроорганизмов, которые являются их индукторами (антивирусное действие). При действии интерферонов вирусы или не образуются или их число снижается в сотни раз.
Интерфероны оказывают антипролиферативное действие – угнетают размножение нормальных и опухолевых клеток.
Интерфероны являются белками-иммуномодуляторами, т.е. участвуют в регуляции иммунитета (активируют макрофаги, усиливают активность лимфоцитов-киллеров, увеличивают продукцию антител).
На уровне изменения активности ферментов интерфероны могут изменять экспрессию клеточных генов.

Таким образом, интерфероны представляют собой сформировавшуюся в процессе эволюции систему, физиологическая роль которой – основной координатор роста и функции клеток организма, а также ведущее звено защиты организма от вирусов и любых объектов с антигенными свойствами, в т. ч. и опухолевые клетки.

В настоящее время выделено несколько типов интерферонов:

Лейкоцитарный α-интерферон (имеет около 12 подтипов),
Фибробластический β-интерферон,
Иммунный γ-интерферон (синтезируемый Т-лимфоцитами).

Механизм действия интерферонов на клетку.

Рецептор для интерферона находится на внешней клеточной мембране. Связывание интерферона с рецептором приводит к следующим изменениям внутриклеточного обмена:

Происходит де репрессия группы генов 21 хромосомы, в результате в клетки образуется 12 новых белков.
Наибольшее значение имеют синтез ряда новых белков-ферментов. В числе этих белков – олигоаденилатсинтетаза, которая превращает АТФ в 2,5-олигоаденилат (ОА). ОА активирует эндонуклеазы (РНКазы), которые разрушают матричную РНК, что приводит к ингибированию синтеза белка на уровне трансляции. Кроме того, ОА активирует синтез самого интерферона.
Активируется цАМФ-независимая протеинкиназа. Она фосфорилирует фактор инициации трансляции на рибосомах, тем самым инактивирует его. В результате ингибируется трансляция и снижается синтез белка.

Таким образом, в результате вмешательства интерферонов в процессы синтезы различных белков, тормозится размножение вирусов и некоторых собственных клеточных белков. Эти эффекты и лежат в основе антивирусного и антипролиферативного действия интерферонов.

Препараты интерфероны используются в клинической практике при лечении различных вирусных заболеваний: грипп, ОРЗ, герпес, ветряная оспа, вирусный гепатит, вирусные энцефаломиелиты. Они применяются и в комплексном лечении онкологических больных (рак молочной железы, матки, почек, меланома, лейкозы).

Фибронектины.

Фибронектины – высокомолекулярные гликопротеиды. В организме обнаружены две формы этих белков: растворимые фибронектины, находящиеся в биологических жидкостях, и нерастворимые фибронектины, локализующиеся в клеточных мембранах фибробластов и некоторых других клеток, в межклеточном матриксе. Белок обладает высоким сродством к коллагену и другим компонентам внеклеточного матрикса и выполняет роль универсального межклеточного клея. Кроме того, у фибронектина есть участки, ответственные за склеивание с желатином, гепарином, фибрином и фибриногеном и другими макромолекулами. Фибронектины склеивают все грамм-положительные и некоторые грамм-отрицательные микроорганизмы. При этом облегчается захват их макрофагами.

При дефиците фибронектинов снижается устойчивость организма к инфекции. Наследственный дефицит этого белка дети болеют тяжелее, часто в этом случае происходит хронизация процесса. Снижение фибронектинов наблюдается при ожоговой болезни, радиационном поражении, так как в этих случаях образуется большое количество денатурированных белков и других продуктов, сопровождающих повреждение тканей. При этом увеличивается вероятность развития септических осложнений.

Презентация на тему: Белки плазмы крови

Кровь –

ткань из форменных элементов и плазмы.

Состав крови:

•плазма — 55%,

•эритроциты — 44%,

•остальные клетки – 1%.

Функции крови

•дыхательная,

•транспортная,

•трофическая,

•выделительная,

•регуляторная,

•защитная,

•поддержание постоянства внутренней среды организма:

изоосмия – постоянство осмотического и онкотическо давления (7,8 – 8,1 атм) ,

изогидрия – постоянство рН (рН 7,36), изотермия – постоянство температуры (37-37,5), изоиония – поддержание ионного состава.

Онкотическое давление

•Выходу слишком большого количества жидкости из сосудов во внесосудистое тканевое пространство противодействует онкотическое давление , создаваемое белками плазмы.

•Отёк мягких тканей при гипоальбуминемии связан с понижением онкотического давления.

Отличия плазмы и сыворотки крови

•Плазма содержит ряд факторов, которые расходуются в процессе свёртывания и в сыворотке отсутствуют.

•Сыворотка содержит продукты деградации этих факторов свёртывания, а в плазме этих продуктов в норме нет.

Состав плазмы крови

• В плазме содержится			90% — воды,
остатка.			10% — сухого
остатка.
Минеральные		Плазма		Белки
вещества				65-85 г/л
Безазотистые			Азотистые	АМК
соединения			небелковые	АМК
			соединения
глюкоза	Билирубин			Мочевина
фосфолипиды		Кинины		Креатин
холестерин		Креатинин		Мочевая кислот
холестерин			Полипептид
			Полипептид

Функции белков плазмы крови

1.Регуляция агрегатного состояния крови:

•свёртывание,

•фибринолиз,

•калликреин-кининовая система,

•система комплемента.

2.Транспортная функция.

3.Защитная функция (антитела).

4.Регуляторная функция.

5.Ферменты.

6.Резерв аминокислот.

7.Поддержание рН крови.

8.Регуляция распределения внеклеточной жидкости.

9.Буферная функция.

10.Поддержание онкотического давления.

Концентрация белков плазмы

1.Стабильные белки: альбумины.

2.Нестабильные белки:

•иммуноглобулины Е,

•иммуноглобулины D.

Концентрация нестабильных белков может возрастать в миллион раз.

Синтез белков

1. В печени синтезируются альбумины, фибриноген, 80%

глобулинов (все α- глобулины и частично β-глобулины).

2.В-лимфоциты синтезируют иммуноглобулины.

3.Макрофаги синтезируют α2- макроглобулины, белки системы комплемента.

4.Эритропоэтин синтезируется клетками почек.

Катаболизм белков плазмы происходит:

•в клетках эндотелия капилляров,

•в мононуклеарных фагоцитах,

•в клетках почечных канальцев.

Белки плазмы и сыворотки крови

Плазменные белки Prot г% —концентрация общего белка (г) в 100 см³ сыворотки крови. Протеины — высокомолекулярные соединения из остатков аминокислот — играют первостепенную роль в жизнедеятельности всех организмов, участвуют в их строении, развитии и обмене веществ. Белки крови отличаются исключительной сложностью строения, разнообразием форм, огромной изменчивостью и способностью к самым разнообразным взаимодействиям; они принимают участие в транспортировке различных веществ, выполняют иммунологические функции, играют большую роль в водно-солевом обмене и т. д. Познание сущности жизненных процессов, различных физиологических состоянии организма возможно только через расшифровку белковых веществ и их свойств.

Белки составляют около 10% буферной емкости крови, общее их количество в сыворотке крови взрослых млекопитающих в среднем составляет 5,5…8,5%.

Приняты три основные схемы классификации белков крови: по структуре молекулы, по растворимости в воде и по электро-форетической подвижности. Наибольшее распространение получила схема, основанная на идентификации их по подвижности в электрическом поле.

Существует множество методов фракционирования белкой: электрофорез, ультрацентрифугирование, хроматография, противо-точная экстракция, иммунологические методы и др. Белки — важнейшие маркеры для изучения эволюции в экспрессии генов. Методика количественного определения белковых фракций сыворотки крови электрофорезом связана с именем Тизелиуса, который впервые в 1937 г. описал усовершенствованную электрофоретиче-скую камеру и создал метод подвижных границ.

Метод электрофореза на бумаге в настоящее время применяется во всех лабораториях мира, что обусловлено его относительной технической простотой, быстротой анализа и достаточно высокой точностью. Разделение на фракции проводят па фильтровальной бумаге быстрой разгонки. По мере увеличения электрофоре-тической подвижности различают следующие зоны белков: у, р, а — глобулины и альбумины. Их синтез осуществляется в печени.

Белки плазмы всех видов животных, обладающих замкнутой кровеносной системой, имеют сходные фп:шк<> химические свойства, фракции различаются не только по скорости передвижения в электрическом поле, но также по молекулярному весу, размеру, конфигурации, структуре молекулы и по аминокислотному составу. Сыворотка крови человека и животных в основном идентична

167

по фракционному составу белков. Сыворотка крови у лошадей характеризуется следующими показателями: общий белок (г%) — 4,0…7,0; альбумины (%) — 43…77,0; а-глобулины (%)— 8,0… 19,0; р-глобулины — 10,0…20,0; -у-глобулины — 10,0…30,0.

Альбумины — А1 — их содержание у различных видов животных в среднем составляет около половины общего белка сыворотки крови, с колебаниями от 30 до 75% в зависимости от вида животного. По молекулярному весу альбумин является самым легким белком крови, его роль особенно велика в поддержании осмотического давления, создаваемого белками плазмы. Альбумин сыворотки крови выполняет транспортную функцию, являясь переносчиком углеводов, жиров, пигментов, различных катионов и анионов между органами и тканями. При гидролизе альбумина образуется до 19 аминокислот.

Глобулины — G1 — простые белки, но некоторые из них связаны с углеводами, липидами (особенно глобулины плазмы крови), нуклеиновыми кислотами (нейроглобулин), йодом. Глобулины входят в состав растительных и животных тканей (составляют почти половину сывороточных белков крови). Определяют иммунные свойства организма (антитела, комплемент — белковый комплекс свежей сыворотки крови, фактор естественного иммунитета животных и человека), свертываемость крови (протромбин, фибриноген и др.), участвуют в транспорте железа (трансферрин, гап-тоглобин), меди (церулоплазмин), в регуляции гемопоэза (эритро-поэтины и т. д.).

В результате применения разнообразных методов фракционирования сывороточных белков крови установлено, что часть альфа- и бета-глобулинов соединена с липопротеидами, с металлами, а некоторая часть белка свободна как от углеводов, так и от ли-пидов. Количество альфа-глобулинов увеличивается в сыворотке крови при многих заболеваниях, главным образом при различных воспалительных процессах.

Гамма-глобулины обладают наименьшей электрофоретической подвижностью и благодаря одинаковому заряду располагаются в у области на электрофореграмме. Среди гамма-глобулинов различают иммуноглобулины (антитела) и не относящиеся к ним белки, например гамма-фетопротеин.

Глмма-глобулинами называют также препараты с высоким содержанием антител против определенных возбудителей. Препараты получают фракционированием сыворотки крови животных, иммунизированных соответствующими антигенами. Их используют ‘для профилактики и лечения множества вирусных и бактериальных инф| iiinii.

Задания

Как правильно фиксировать лошадь при взятии крови?
Какие нмпрументы необходимы для взятия крови у лошадей и наибо лее широко нгполыуеыые антикоагулянты?
Какой овьем крови необходим для определения концентрации гемогло бина, числа эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов?

168

В каких пределах колеблются показатели красной крови у лошадей раз ных половозрастных групп в зависимости от породных, физиологических, кон ституционных особенностей?
Наиболее широко используемые приборы и аппаратура для определения концентрации гемоглобина, числа эритроцитов, гематокрита и лейкопитов с вы сокой степенью точности.
Как и с помощью каких методов определяют объем циркулирующей кро ви у лошадей?
Назовите лимиты концентрации общего белка сыворотки крови и его фракционного состава (альбумины и р-глобулины) у лошадей разных пород.
Назовите широко используемые методы количественного определения белковых фракций сыворотки крови у лошадей.
Какой процент у различных видов животных составляют альбумины и глобулины от общего белка сыворотки крови?

Кем впервые обнаружены группы крови у человека и животных и с по мощью каких методов?
Укажите значение группы крови в практике переливания крови, при трансплантации органов и тканей, а также при установлении отцовства в ко неводстве?
Как широко используются генетические системы группы крови в прак тике животноводства? Охарактеризуйте 4 группы крови у лошадей с учетом их совместимости при переливании крови.