Struktura, spojevi i glavne vrste hemoglobina

Cirkulacijski sustav obavlja transportnu funkciju u tijelu svih toplokrvnih životinja, dajući hranjive tvari i kisik u tkiva. Prijevoz kisika i ugljičnog dioksida provodi se zahvaljujući crvenim krvnim stanicama koje sadrže važnu supstancu - hemoglobin. U ovom članku ćemo razmotriti tipove i spojeve hemoglobina.

Što je hemoglobin?

Hemoglobin je sastavni dio eritrocita, koji pripadaju grupi proteina. Sastoji se od 96% proteinske tvari globina i 4% tvari s 2-valentnim željeznim atomom - hem. U 1 stanici eritrocita sadrži oko 280 milijuna molekula, što čini crvenu boju krvi.

Glavna svojstva hemoglobina je sposobnost željeza da pričvrsti i odsiječe plinove, stvarajući kretanje kisika od pluća do tkiva i ugljičnog dioksida iz tkiva do pluća. Stoga je njegova uloga u procesu razmjene plina u tijelu nezamjenjiva.

Struktura i tipovi ljudskog hemoglobina

U različitim fazama razvoja ljudskog tijela, hemoglobin sastav se razlikuje u strukturi polipeptidnih lanaca. Ovisno o tome koji polipeptidni lanac sadrži hemoglobin strukturu, vrste hemoglobina kod ljudi su kako slijedi:

1. Odraslih hemoglobina (HbA) javlja se u dominantnoj količini (oko 98-99% ukupnog u krvi) kod odraslih osoba. HbA se sastoji od 2 i 2 polipeptidnog lanca. Svaka aminokiselinska spirala sadrži hemnu komponentu s atomom odgovornim za afinitet s molekulom kisika. HbA ima niži afinitet za kisik od ostalih tipova hemoglobina, ali istovremeno je otporniji na promjene u pH i t.
2. Fetal (HbF) sintetiziran je u fetusu čak i od utrobe 6-7 tjedana trudnoće s naknadnom zamjenom HbA. Od prvog mjeseca života sinteza HbF usporava, povećava se ukupni volumen krvi i sinteza HbA, koja do treće godine života djeteta doseže postotak sastava krvi odrasle osobe. Fetalni hemoglobin od odrasle osobe razlikuje se u sastavu lanaca globina, umjesto lanca, ovdje je prisutan spiralni tip. HbF, u usporedbi s HbA, ima manje stupanj otpornosti na promjene PH krvi i fluktuacije tjelesne temperature.
3. Embrionalna (HbE). Primarni oblik dišnog proteina proizvodi se u embrij i prije stvaranja posteljice (već u prvom tjednu trudnoće) i traje do 6-7 tjedana. Struktura karakterizira prisutnost lanaca i zeta - vrste.

Patološki tipovi hemoglobina

U nekim slučajevima dolazi do nenormalne sinteze stanica hemoglobina pod utjecajem genetskih defekata. Patološke vrste hemoglobina iz fiziološke variraju u sastavu polipeptidnih veza, ili bolje, njihove mutacije.

Kao rezultat mutacije DNA, sinteza komponenti eritrocita provodi se ne s glutaminom, već s valinskom aminokiselinom. Ova zamjena "osoblja" dovodi do formiranja proteinske strukture tipa 2 s "ljepljivim" flasterom na površini, sposobnom za prisvajanje struktura poput sebe. Tako dolazi do polimerizacije HbS molekula i kao posljedica sedimentacije teških i slabo transportiranih crvenih krvnih stanica u krvnim žilama. Ovo se odstupanje zove "anemija srpastih oblika".

Norme sadržaja hemoglobina kod ljudi

Sadržaj proteinske respiratorne strukture u krvi kod ljudi može se razlikovati ovisno o spolu, dobnoj kategoriji, načinu života i nekim drugim karakteristikama, kao što je trudnoća.

Normalne vrijednosti hemoglobina u krvi, koje se ne smatraju patološkim odstupanjem:

• Za muškarce je 130-150 g / l.
• U žena je 120-140 g / l.
• Djeca mlađa od 100-140 g / l, au prvom mjesecu ove vrijednosti mogu doseći do 220 g / l zbog povećane koncentracije fetalnog hemoglobina. Djeca od 1 do 6 godina - 110-145 g / l i od 6 godina - 115-150 g / l, bez obzira na spol djeteta.
• U trudnoći, koncentracija HbA je smanjena na 110 g / l, što međutim ne smatra se anemija.
• U starijih osoba trend je silazni trend od 5 jedinica iz navedene stope, ovisno o spolu pacijenta.

na dobna kvalifikacija razlikuje se i sastav krvi, koji istodobno sadrži različite tipove hemoglobina. Na primjer, kod odraslog čovjeka, prirodni omjer je 99% HbA i do 1% HbF. U djece do godinu dana, postotak HbF je znatno veći nego u odraslih, što je objašnjeno postupno raspadom početno dostupnog oblika fetalnog hemoglobina.

Fiziološki oblici

Budući da dišni crveni pigment kontinuirano sudjeluje u procesima zamjene plina u tijelu, njegova glavna svojstva su sposobnost stvaranja spojeva s molekulama raznih plinova. Kao rezultat takvih reakcija nastaju fiziološki tipovi hemoglobina koji se smatraju normalnim.

• Oxyhemoglobin (Hb) je spoj s molekulom kisika. Proces se odvija u respiratornim organima, u alveolama pluća. Oxygenirana crvena tijela zamrljaju krv grimizna boja, koji se naziva arterij i kreće iz pluća u tkivo, obogaćujući ih kisikom, potrebnim za oksidacijske procese.
• Deoxyhemoglobin (HBH) - smanjen hemoglobin nastaje kada crvena zrnca daju kisik tkivima, ali ipak nije uspio oduzeti im ugljični dioksid.
• Karboksihemoglobin (Hb) formira se uklanjanjem ugljičnog dioksida iz tkiva i dovodi ga u pluća, dovodeći do procesa humanog disanja. Karboksihemoglobin daje venskoj krvi tamnu boju - tamnocrveno.

Patološke veze

Eritrociti mogu priložiti ne samo plinove uključene u dišni proces, već i druge, stvarajući patološke hemoglobinske vrste, koje su opasne za ljudsko zdravlje, pa čak i život. Ti spojevi imaju nizak stupanj raspadanja, pa dovode do gladovanja kisika tkiva i ozbiljnih kršenja dišnog procesa.

• Carbhemoglobin (HbCO) - izuzetno opasni spoj u krvi osobe koja udahne ugljični monoksid. Blokira sposobnost crvenih tijela da nose kisik u tkivo. Čak i beznačajna koncentracija ugljikovog monoksida u zraku od 0,07% može dovesti do smrtonosnog ishoda.
• Methemoglobina (HbMet) oblikovan trovanjem nitrobenzena spojeve čiji primjeri su alifatske smole, otapala, eteri, celulozu, široko se primjenjuju u tekstilnoj industriji. Nitrati u interakciji s hemoglobina sadržanog u hema prevede 2-valentnih željeza u 3-valentnog, koji dovodi do hipoksije.

Dijagnoza hemoglobina

Da bi se otkrila koncentracija respiratornih struktura globina u ljudskoj krvi, provode se kvalitativni i kvantitativni testovi. Hemoglobin se također ispituje za količinu željeznih iona u njemu.

Glavna kvantitativna metoda za određivanje koncentracije hemoglobina danas je kolorimetrijska analiza. To je istraga zasićenosti boje biološkog materijala kada se dodaje poseban reagens.

Kvalitativne metode uključuju proučavanje krvi za sadržaj u njemu omjera tipova HbA i HbF. Također na kvalitativna analiza je određivanje količine krvi u krvi molekula glikoziliranog hemoglobina (spojevi s ugljikom) - metoda se koristi za dijagnosticiranje dijabetesa melitusa.

Abnormalna koncentracija hemoglobina

Ravnoteža HbA može varirati i ispod i iznad normalne. U svakom slučaju, to dovodi do negativnih posljedica. S smanjenjem HbA ispod utvrđene norme, pojavljuje se patološki sindrom, koji se naziva "anemija nedostatka željeza". Izražava se letargijom, gubitkom snage i nepažnjom. Negativno utječe na živčani sustav, osobito opasno u djetinjstvu, jer je često razlog za zaostajanje u razvoju psiho-motora.

Povećana hemoglobina nije zasebna oboljenja, štoviše, to je indikativno sindrom raznih patologija kao što su dijabetes, plućna zatajenja srca, bolesti, bolesti bubrega, folne kiseline ili prekomjerne B vitamina, raka i drugih.