Контрольная работа по "Биологической химии"

Функции крови:

1) транспортная. Данная функция  крови крайне разнообразна. Кровь  осуществляет перенос газов (за  счет способности гемоглобина  связывать кислород и углекислый  газ), различных питательных и  биологически активных веществ;

2) трофическая. Питательные  вещества поступают в организм  с пищей, затем расщепляются в  желудочно-кишечном тракте до  белков, жиров и углеводов, всасываются  и переносятся кровью к различным  органам и тканям;

3) дыхательная. Осуществляется  в виде транспорта кислорода  и углекислого газа. Оксигенированный  в легких гемоглобин (оксигемоглобин) доставляется кровью по артериям  ко всем органам и тканям, где  происходит газообмен (тканевое  дыхание), кислород расходуется на  аэробные процессы, а углекислота связывается гемоглобином крови (карбоксигемоглобинам) и по венозному кровотоку доставляется в легкие, где вновь происходит оксигенация;

4) защитная. В крови имеются  клетки и системы, обеспечивающие  неспецифическую (система комплемента, фагоциты, NK-клетки) и специфическую (Т– и В-системы иммунитета) защиту;

5) экскреторная. Кровь выводит  продукты распада макромолекул (мочевина  и креатинин выводятся почками  с мочой).

В совокупности эти функции обеспечивают гомеостаз (постоянство внутренней среды организма).

Составные компоненты крови:

1) клетки (форменные элементы);

2) жидкое межклеточное  вещество (плазма крови).

Соотношение частей крови: плазма – 55 – 60%, форменные элементы – 40 – 45%.

Плазма крови состоит из:

1) воды (90 – 93%);

2) содержащихся в ней  веществ (7 – 10%).

В плазме содержатся белки, аминокислоты, нуклеотиды, глюкоза, минеральные вещества, продукты обмена.

Функция плазмы – транспорт растворимых веществ.

В связи с тем что в крови содержатся как истинные клетки (лейкоциты), так и постклеточные образования (эритроциты и тромбоциты), в совокупности их принято именовать их в совокупности форменными элементами.

Качественный и количественный состав крови (анализ крови) – гемограмма и лейкоцитарная формула.

Гемограмма взрослого человека:

1) эритроцитов содержится:

а) у мужчин – 3,9 – 5,5 x 1012 в 1 л, или 3,9 – 5,5 млн в 1 мкл, концентрация гемоглобина 130 – 160 г/л;

б) у женщин – 3,7 – 4,9 x 1012, гемоглобин – 120 – 150 г/л;

2) тромбоцитов – 200 – 300 x 109 в 1 л;

3) лейкоцитов – 3,8 – 9 x 109 в 1 л.

Белковую фракцию плазмы составляет несколько десятков различных белков. Большая величина молекул дает основание относить их к коллоидам. Присутствие коллоидов в плазме обусловливает ее вязкость.

Белки плазмы различают по строению и функциональным свойствам. Их количественное и качественное определение производят специальными методами электрофореза, основанного на различной подвижности белков в электрическом поле, ультрацентрифугирования, иммуноэлектрофореза, при котором в электрическом поле передвигаются целые комплексы связанных со специфическими антителами молекул. В плазме крови человека содержится примерно 200—300 г белка. Белки плазмы делят на две основные группы: альбумины и глобулины. В глобулиновую фракцию входит фибриноген.

Альбумины. Альбумины составляют около 60% белков плазмы. Их высокая концентрация, большая подвижность при относительно небольших размерах молекулы, определяют онкотическое давление плазмы. Большая общая поверхность мелких молекул альбумина играет существенную роль в транспорте кровью различных веществ, таких как билирубин, соли тяжелых металлов жирные кислоты, фармакологические препараты (сульфаниламиды, антибиотики и др.). Известно, что, например, одна молекула альбумина может одновременно связать 25—50 молекул билирубина.

Глобулины. Эту группу белков электрофоретически, по показателям подвижности, разделяют на несколько фракций: α1—, α2—, β3— и γ—глобулины. С помощью иммуноэлектрофореза эти фракции подразделяют на мелкие субфракции более однородных белков. Так, во фракции α1—глобулинов имеются белки, простетической группой которых являются углеводы. Эти белки называются гликопротеинами. В составе гликопротеинов циркулирует около 60% всей глюкозы плазмы. Еще одна группа — мукопротеины — содержит мукополисахариды, фракцию аз составляет медьсодержащий белок церулоплазмин, в котором на каждую белковую молекулу приходится восемь атомов меди. Таким образом связывается около 90% всей содержащейся в плазме меди. В плазме имеются еще тироксинсвязывающий и другие белки.

β—глобулины. участвуют в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, металлических катионов. Они удерживают в растворе около 75% всех липидов плазмы. Металлсодержащий белок трансферрин осуществляет перенос железа кровью. Каждая молекула трансферрина несет два атома железа.

γ—глобулины характеризуются самой низкой электрофоретической подвижностью. В эту фракцию белков входят различные антитела, защищающие организм от вторжения вирусов и бактерий. Количество этой фракции возрастает при иммунизации животных. К γ—глобулинам относятся также агглютинины крови.

Фибриноген занимает промежуточное положение между фракциями β— и γ—глобулинов. Этот белок образуется в клетках печени и ретикулоэндотелиальной системы; обладает свойством становиться нерастворимым в определенных условиях (под воздействием тромбина), принимать при этом волокнистую структуру, переходя в фибрин. Содержание фибриногена в плазме крови составляет всего 0,3%, но именно его переходом в фибрин обусловливается свертывание крови и превращение ее в течение нескольких минут в плотный сгусток. Сыворотка крови по своему составу отличается от плазмы только отсутствием фибриногена.

Альбумины и фибриноген образуются в печени, глобулины  в печени красном костном мозге, селезенке, лимфатических узлах. При нормальном питании в организме человека за 1 сут вырабатывается около 17 г альбумина и 5 г глобулина. Период полураспада альбумина составляет 10—15 сут глобулина — 5 сут.

Белки плазмы вместе с электролитами являются ее функциональными элементами. С их помощью в значительной степени осуществляется транспорт веществ из крови к тканям. К числу транспортируемых компонентов относятся питательные вещества, витамины, микроэлементы, гормоны, ферменты а также конечные продукты обмена веществ.   

Из питательных веществ самую большую часть составляют липиды. Их концентрация колеблется в широком диапазоне, но максимальное содержание отмечается после приема жирной пищи. На относительно постоянном уровне удерживаются переносимая плазмой глюкоза (44,4—66,6 ммоль/л) и аминокислотные  остатки (4 мг%). Витамины могут переноситься либо в связанному белками, либо в свободном виде. Их уровень в плазме также подвержен колебаниям и зависит не только от их содержания в продуктах питания и синтеза кишечной флорой, но и от наличия особого фактора, облегчающего их всасывание в кишке.

Микроэлементы циркулируют в плазме в виде металлсодержащих белков (Со и др.) или белковых комплексов (Fe). Из конечных продуктов обмена наибольшей концентрации, особенно при тяжелой мышечной работе и недостатке кислорода, достигает молочная кислота. Не использованные организмом и подлежащие удалению конечные продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота, билирубин, аммиак) доставляются плазмой к почкам, где и удаляются с мочой.

Белки плазмы в силу способности связывать большое число циркулирующих в плазме низкомолекулярных соединений участвуют, кроме того, в поддержании постоянства осмотического давления. Им принадлежит ведущая роль в таких процессах, как образование тканевой жидкости, лимфы, мочи, всасывание воды.

Разновидностью распределительной хроматографии является хроматография на бумаге, широко используемая в биохимических лабораториях, в том числе клинических, для разделения пептидов, аминокислот и других веществ. В качестве стационарной фазы при этом служит вода, адсорбированная целлюлозными цепями фильтровальной бумаги. Образец помещают на одном конце бумажной полосы, этим же концом бумагу погружают в подходящую смесь органических растворителей (например, бутанол–уксусная кислота–вода в определенных соотношениях). При движении растворителя по бумаге благодаря силе капиллярности происходит разделение компонентов смеси. Проявленную хроматограмму высушивают, а местоположение каждого из разделяемых веществ определяют химическими или физико-химическими методами.

В сыворотке крови здорового человека при электрофорезе на бумаге можно обнаружить 5 фракций: альбумины, б1-, б2-, в-, г-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. 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.

Зонный, или зональный, электрофорез — это электрофорез на поддерживающих средах (носителях). Зонный электрофорез можно осуществить с использованием смоченных буферным раствором (рН 8,6) полосок хроматографической бумаги, ацетат — 
целлюлозной пленки, агарового геля и других носителей. 
Если на электроды электрофоретической камеры, в которой размещены 
полоски носителя, подать напряжение, то в созданном таким образом электрическом поле ионы буфера и частицы нанесенного на полосу субстрата (сыворотки или плазмы) придут в состояние направленного движения. 
При нанесении у катода 20—100мкл сыворотки белки крови, заряженные отрицательно, устремляются к аноду со скоростью, зависящей от величины приложенного к электродам напряжения, заряда белков, их молекулярной массы, рН и ионной силы буфера. Заряд белков при этом может быть образован первично или вторично (в результате взаимодействия с буфером). 
Для характеристики процесса электрофореза на носителе принято использовать понятия: падение напряжения на 1см полосы (градиент потенциала) – В/см и сила тока, приходящаяся на 1см поперечного сечения полосы (плотность тока), — мА/см. Под падением напряжения (градиентом потенциала) следует понимать распределение величины приложенного к электродам напряжения на всем расстоянии между электродами. Находится оно делением величины выходного напряжения (регистрируемого вольтметром источника постоянного напряжения) на расстояние между электродами, точнее — тот путь (в см), который преодолевают электрически заряженные частицы (ионы, электроны) от электрода к электроду. Так, если он составляет 30см, а напряжение между электродами — 150 В, то падение напряжения (градиент потенциала) окажется равным частному от деления 150 на 30, т.е. 5 В/см. В зависимости от используемой величины падения напряжения различают: низко — (5 — 15), средне — (обычно 20 — 40) и высоковольтный (превышающий 50 В/см) электрофорез. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Биохимия учебник/Под ред. Е.С. Северина – 3 изд., 2005г.
2. Биохимия. Краткий курс с упражнениями задачами. / Под ред. Е.С. Северина. – М.:Гэотар-мед, 2001г.
3. Биологическая химия : сб. ситуац. задач для студентов, обучающихся по специальности 060301 – Фармация  (заочная форма) / сост. Л. В. Труфанова, Л.Л. Петрова, С.К. Антонова [и др.]/ – Красноярск: КрасГМУ, 2013. – 60 с.
4. Березов Т.Т. Биологическая химия. М.,1998г.
5. Марри Р. Биохимия человека.М.: Медицина, 2004г.