1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Биология
  3. Биохимия клеток крови

Биохимия клеток крови

В крови различают два вида клеток – белые и красные кровяные тельца. Первые называются билокривцямы или лейкоцитами. Их содержание у взрослых людей составляет 4000-9000 клеток в 1 мкл крови.

Второй вид кровяных телец – это красных кровяных или эритроциты, их содержание в периферической крови находится в пределах 4,5-5 • 1012. Кроме того, в крови находятся еще так называемые кровяные пластинки, или тромбоциты. Рассмотрим биохимические особенности и назначение каждого из названных видов клеток.

Лейкоциты (белые кровяные тельца) защищают организм от микроорганизмов, вирусов и инородных веществ, то есть обеспечивают иммунный статус организма. Лейкоциты делят на две группы – гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые). В гранулоцитов относят нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, а в группу агранулоцитив входят моноциты и лимфоциты.

Нейтрофилы составляют 60-70% от всех лейкоцитов. Основное их назначение – защита организма от микроорганизмов и вирусов. В нейтрофилах является сегментированное ядро, эндоплазматический ретикулум (слаборазвитый), который не содержит рибосом, мало митохондрий, хорошо развит аппарат Гольджи и сотни различных гранул. Большие по размеру гранулы имеют пероксидазы и гидролазы с оптимумом активности в кислой рН. Малым гранулам свойственны ЩФ, лизоцим, лактоферрин и белки катионной природы. Нейтрофилы образуются из стволовых клеток – миелобластов костного мозга. Они переходят в кровоток, а отсюда – в различные ткани. В тканях нейтрофилы живут до двух дней, а затем погибают. Предполагают, что из тканей они перемещаются на поверхность слизистых оболочек (в частности желудочно-кишечного тракта), откуда выводятся из организма. Главным источником энергии нейтрофилов является глюкоза, которая либо прямо утилизируется, либо превращается в гликоген. Больше энергии производится гликолитическая (90%), незначительная часть глюкозы превращается в пентозофосфатному цикле. Во время фагоцитоза происходит не только усиление метаболизма глюкозы, но и активация протеолиза, направленного на деградацию белковых антигенов. Одновременно наблюдается восстановление фосфатидной кислоты и инозитвмисних фосфоглицеридов, что указывает, по-видимому, на причастность этих фосфатидов к функционированию мембран. Фагоцитоз сопровождается усилением гликолиза и пентозофосфатного цикла. Но особенно возрастает интенсивность поглощения кислорода нейтрофилами – так называемый вспышка дыхания. Образованные активные формы кислорода проявляют бактерицидное действие и разрушают микробные нуклеиновые кислоты, белки и липиды. Главная роль в бактерицидной действия лейкоцитов принадлежит, вероятно, пероксида водорода и гипохлорита. Образованный гипохлорит вызывает хлорирование структур микробной мембраны, сопровождающееся их разрушением. Радикалы ОН • очень нестабильны и довольно активные, поэтому реагируют практически со всеми органическими соединениями. Они возникают также и в процессе липопероксидации под влиянием липооксигеназу с ненасыщенных жирных кислот.

Базофилы составляют 1-5% от всех лейкоцитов крови. Активно образуются в костном мозге при аллергии. Базофилы участвуют в аллергических реакциях, в свертывании крови и внутрисосудистого липолизе. Имеют аппарат синтеза белка, который работает за счет энергии дыхания. Они синтезируют медиаторы аллергических реакций – гистамин и серотонин, которые при аллергии вызывают местное воспаление. Гепарин, образующийся в базофилов, предотвращает свертывание крови и активирует внутрисосудистой липопротеинлипазу, которая расщепляет триацилглицеринов.

Эозинофилы, как и нейтрофилы защищают клетки от микроорганизмов: содержат миелопероксидазы, лизосомальные гидролазы. Об отношении эозинофилов в аллергических реакций свидетельствует рост их количества при сенсибилизации организма, например, при бронхиальной астме, гельминтозов. Они способны накапливать и раскладывать гистамин, “растворять” тромбы с участием профибринолизину и брадикинин-кининазы.

Моноциты образуются в костном мозге. Они составляют 4-8% от всех лейкоцитов. Период пребывания моноцитов в крови составляет 22 часов, а далее наблюдается экспоненциальное снижение их содержания, они выходят в ткани и накапливаются при воспалении. По функции их называют макрофагами. Тканевые макрофаги происходят от моноцитов крови. В зависимости от места нахождения их называют: в печени – ретикулоэндотелиоцитами (купферовскими клетками), в легких – альвеолярными макрофагами, в промежуточной веществе соединительной ткани – гистиоцитами подобное. Моноцит – клетка, имеющая ядро и другие субклеточные органеллы. В отличие от нейтрофилов, в моноцитах преобладает аэробный путь получения энергии. Гликолиз и пентозофосфатный путь превращения глюкозы имеют второстепенное значение. Моноциты характеризуются широким набором лизосомальных ферментов с оптимумом действия преимущественно в кислой среде. Главной функцией моноцитов и макрофагов является эндоцитоз и фагоцитоз. Они фагоцитируют микробные клетки, вирусы, индифферентные и агрессивные частицы (пыль, SиО2) и др. В отличие от нейтрофилов, уничтожения поглощенных частиц происходит не путем окисления. Сначала осуществляется негидролитичне нарушение проницаемости и транспорта мембран микроорганизмов, что приводит к быстрому их уничтожения. После этого начинают действовать лизосомальные гидролазы, которые превращают поглощены частицы.

Лимфоциты содержат мощный аппарат синтеза белков-иммуноглобулинов, энергию получают, в основном, за счет гликолиза, реже – аэробным путем. Синтез иммуноглобулинов происходит при кооперативном функционировании нескольких групп клеток, которые образуются в костном мозге. Клетки одной группы – В-лимфоциты – оставляют костный мозг и заселяют периферическую лимфоидную ткань. Другая группа клеток, оставив костный мозг, попадает в тимус. Там они превращаются в Т-лимфоциты и через кровь переносятся в лимфоидную ткань.
Тромбоциты (кровяные пластинки) – менее 1%, играют главную роль в процессе гемостаза. Образующиеся в результате распада мегакариоцитов в костном мозге. Продолжительность их жизни – 7-9 дней. Несмотря на то, что тромбоциты не содержат ядра, они способны выполнять практически все функции клетки, кроме синтеза ДНК. Именно поэтому их иногда называют клетками, не совсем правильно. В цитоплазме тромбоцитов содержатся митохондрии и два типа гранул: 1) плотные, в которых находятся АДФ, АТФ, катехоламины, серотонин; 2) альфа-гранулы, вероятно, лизосомальнои природы. Плотные гранулы похожи на эндоплазматический ретикулум, имеют способность к синтезу белков и частиц, которые необходимы для выделения кальция в среду. Тромбоциты синтезируют белки сократительной системы: актин, миозин, тропонин, тропомиозин. Их сократительные свойства проявляются сразу после активации кровяных пластинок с участием Са 2+. В них также образуются простагландины и тромбоксаны, способствующие агрегации тромбоцитов и сужению сосудов. Главным источником углеводов в тромбоцитах является гликоген. Он испытывает гликогенолиза, а дальше – окисления в митохондриях с выделением энергии. Пентозофосфатного пути превращается примерно 25% глюкозы.

К основным реакций тромбоцитов относятся: адгезия, агрегация и секреция (из гранул). При адгезии (слипание) происходит прикрепление тромбоцитов к коллагену или субэндотелиальном базальной мембраны, которая содержит коллагеновые волокна. Агрегация тромбоцитов индуцируется тромбином, коллагеном при наличии Са 2+ и турбулентным движением тромбоцитов. Ингибируют агрегацию ацетилсалициловая кислота (аспирин), ц-АМФ и простагландины Е1 и Р2. В условиях повреждения сосудов или их эндотелия тромбоциты через несколько секунд меняют свою форму и закрывают поврежденную поверхность (реакция с коллагеном). Следующая агрегация тромбоцитов приводит к образованию тромбоцитарного тромба, к которому присоединяется нерастворимый фибрин и заполняет пространство между коагулированных тромбоцитами, последняя стадия процесса – контракция (ретракция) сгустка крови – проводится с участием сократительных белков (актомиозин), АТФ, фибриногена и ионов кальция.

В крови человека содержится 25 трлн. эритроцитов. Основную свою функцию – перенос О2 и СО2 – они выполняют благодаря тому, что содержат 34% гемоглобина, а на сухую массу клеток – 95%. Общее содержание гемоглобина в крови равна 130-160 г / л, и если бы гемоглобин был просто растворимый в плазме, то раствор был бы слишком вязким и его трудно было бы протолкнуть через сосуды. Образуются эритроциты в красном костном мозге из стволовых клеток, которые последовательно проходят стадии эритробластов, пронормобластив, нормобласты до зрелых эритроцитов – нормоцитов. В процессе эритропоэза клетки-предшественники уменьшаются в размерах. Их ядра в конце процесса разрушаются и выталкиваются из клеток. До завершения созревания клетки содержат много глобиновой мРНК и активно синтезируют гемоглобин, а в полностью зрелых эритроцитах рибосомы исчезают. Кроме того, эритроциты теряют митохондрии. Таким образом, в обмене веществ в эритроцитах кислород не используется. Энергию, необходимую для систем транспорта через мембраны и для поддержания целостности клеточной мембраны, эритроциты получают за счет анаэробного гликолиза. 90% глюкозы в эритроцитах распадается в процессе гликолиза и 10% – пентозофосфатного пути. Известны наследственные дефекты ферментов этих метаболических путей в эритроцитов. При этом обычно наблюдаются гемолитическая анемия и другие нарушения структуры и функции эритроцитов.

Скорость эритропоэза регулируется гормоноидамы – эритропоэтинами, производимых в почках, а также в печени и селезенке, и стимулируют клеточную дифференциацию и пролиферацию на определенных этапах эритропоэза. Количество эритропоэтина в крови возрастает при гипоксиях различного происхождения. За сутки образуется примерно 200-250 млрд. Эритроцитов (такое же количество разрушается). Продолжительность жизни эритроцитов составляет 110-120 дней.

ПОДІЛИТИСЯ: