timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Эти вещества остаются в надосадочной жидкости или фильтрате после осаждения крупномолекулярных белков и составляют остаточный азот крови.Увеличение остаточного азота (азотемия) по своемухарактеру может быть абсолютным, связанным с действительным накоплением азотистых компонентов в крови, иотносительным, связанным с дегидратацией. В свою очередь, абсолютная азотемия может быть ретенционная (почечного происхождения) и продукционная. Ретенционнаявозникает в результате задержки выведения и различаетсяна азотемии почечного происхождения (заболевания клубочков – нефриты, туберкулез почек, нефросклероз и т.д.) ивнепочечного происхождения. Внепочечные в свою оче-Азотсодержащие вещества крови316редь подразделяются на надпочечные (результат нарушений гемодинамики и падения фильтрационного давления при сердечно-сосудистой недостаточности, снижении артериальногодавления) и подпочечные (при гипертрофии или аденоме простаты, почечнокаменной болезни).
Продукционная азотемия выявляется при всех состояниях, связанных с увеличениемраспада белка, от ретенционной ее отличает повышение содержания аминокислот в крови, атакже одновременное накопление азотистых компонентов в крови и моче.ФР АКЦ ИИО С Т АТ О Ч Н О Г О А З О Т АВ некоторых лабораториях до сих пор применяется определение общего содержанияостаточного азота, но наибольшее диагностическое значение имеет определение концентрации отдельных его компонентов.
Это мочевина (около 50%), аминокислоты (около 25%), эрготионеин (около 8%), креатин и креатинин (до 7,5%), пептиды, нуклеотиды и азотистые основания (около 5%), мочевая кислота (до 4%), аммиак и индикан (0,5%). Так как показательвключает различные низкомолекулярные азотсодержащие вещества, более информативнымявляется определение отдельных фракций остаточного азота.О БМ ЕН ЖЕ Л Е З АЖелезо в организме находится в составе:o примерно 25% всего железа в запасной форме (в комплексе с белком ферритином) в селезенке, костном мозге, печени,o в составе гемоглобина – около 2/3 всего количества,o в миоглобине и других внутриклеточных гемопротеинах (каталаза, цитохромы и др.),o только 0,1% железа находится в плазме крови.К железосодержащим белкам относятся:Гемопротеины – гемоглобин, миоглобин, цитохромы, цитохромоксидаза, гомогентизатоксидаза, пероксидаза, миелопероксидаза, каталаза, тиреопероксидаза.Железофлавопротеины – цитохром-с-редуктаза, сукцинатдегидрогеназа, НАДФдегидрогеназа, ацил-SКоА-дегидрогеназа, ксантиноксидаза, пролилгидроксилаза и др.Железосвязывающие белки – трансферрин, ферритин, гемосидерин, мобил-феррин,лактоферрин и др.С УТОЧН А ЯП ОТР Е БН ОС ТЬС пищей в сутки должно поступать для мужчин 10 мг, для женщин детородного возраста в связи с регулярной кровопотерей – 20 мг, у женщин при беременности – 40-50 мг ипри лактации – 30-40 мг.П И Щ ЕВ ЫЕРастительная пища (в 100 г)Морская капуста16 мгКакао12,5 мгШиповник12 мгОтрубной хлеб11 мгГречка8 мгСвежие белые грибы5 мгИ С ТОЧН И КИЖивотная пища (в 100 г)Печень11-15 мгМясо2-4 мгЯйца3 мгМ Е Т АБ О Л И З М ЖЕ Л Е З АВ С А С ЫВ АН И ЕПри попадании в желудок под действием HCl желудочного сока железо высвобождается из белков пищи.Всасывание происходит в проксимальном отделе тонкого кишечника в количестве около 1,0-2,0 мг/день (10-15% пищевого железа).
При этом железо должно быть в виде двухвалентного иона, в то же время с пищей поступает преимущественно трехвалентное железо.Только железо мясных продуктов находится в гемовой форме (Fe2+), и поэтому хорошо всасывается. Железо мясных продуктов усваивается на 20-30%, из яиц и рыбы – на 10-15%, израстительных продуктов – на 1-5%.Существуют три способа перемещения железа из просвета кишечника в энтероциты:1. Негемовое железо (III) захватывается интегрином, восстанавливается до Fe (II) параферритином, и при помощи мобилферрина перемещается в клетке, активность и роль этогопути низкая.Обмен железа3182. Негемовое железо (III) восстанавливается до Fe (II) при помощи аскорбиновой кислоты,соляной кислоты или при участии ферроредуктазы (DcytB, дуоденальный цитохром B)и далее переносится внутрь белком DMT-1 (divalent metal ion transporter-1).3.
Гемовое железо связывается с белком НСР1 (heme carrier protein 1), в цитозоле высвобождается из гема при действии гемоксигеназы и далее переносится по клетке.После всасывания в энтероците формируется пул внутриклеточного железа, котороеможетo остаться в клетке в составе ферритина (Fe3+),o выходить из клетки при помощи ферропортина, окисляться феррооксидазой (гефестином) и связываться с трансферрином (Fe3+).biokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2018г)Т Р А Н СП ОР Т319ЖЕ ЛЕЗ АПосле всасывания железо либо откладывается в клетках кишечника в составе ферритина, либо попадает в кровоток и в комплексе с трансферрином переносится в клетки печени, костного мозга или других тканей. Нагруженный железом трансферрин (холотрансферрин) взаимодействует со своим специфическим мембранным рецептором. Трансферриновый рецептор на низком уровне экспрессируется во всех типах клеток, на высоком уровне – вактивно делящихся клетках.После образования тройного комплекса (железо, апотрансферрин, рецептор) он перемещается в цитоплазму эндоцитозом и оказывается внутри эндосом.
На мембране эндосомыприсутствует H+-АТФаза, создающая кислый рН внутри нее. В результате железо диссоциирует из комплекса и составляет свободный пул. Далее оно может доставляться мобилферрином к месту использования, например, встраиваться в порфириновое кольцо гема, включаться в железопротеины или депонироваться с ферритином.Эндосома, содержащая апотрансферрин-рецепторный комплекс, возвращается обратнок плазматической мембране. При нейтральных рН апотрансферрин имеет низкое сродство ксвоему рецептору и высвобождается в кровоток, что позволяет другой молекуле холотрансферрина связаться с рецептором.Вне связи с белками железо очень токсично, так как запускает свободно-радикальныереакции с образованием активных форм кислорода.Запасы железа в организме находятся в основном в гепатоцитах и макрофагах. Большаячасть железа, необходимого организму, непрерывно поступает из макрофагов при его рециркуляции после утилизации стареющих эритроцитов или других клеток.Р Е Г У Л Я Ц И Я О Б М Е Н А ЖЕ Л Е З АОсновными факторами, влияющими на обмен железа, являются потребности гемопоэза,пищевой фактор и уровень запаса в тканях.
Количество железа в организме поддерживаетсяна одном уровне тремя основными путями:1. Регуляция всасывания в кишечнике.2. Поддержание рециркуляции железа эритроцитов.Обмен железа3203. Система IRE/IRP, позволяющая каждой клетке регулировать количество потребляемогожелеза.Функции гепсидинаСреди белков-регуляторов обмена железа к настоящему времени наиболее хорошо изучен гепсидин, олигопептид из 25 аминокислот. Гепсидин синтезируется в печени при достаточном количестве железа в гепатоците или под действием цитокинов.Действие гепсидина заключается в снижении активности белка ферропортина, отвечающего за выход ионов железа из клетки в кровь:1.
В энтероците действие гепсидина приводит к тому, что большая часть железа остается вклетке, запасается в ферритине и теряется при слущивании кишечного эпителия.2. При действии гепсидина на макрофаг происходит задержка железа внутри макрофага.Являясь белком острой фазы, гепсидин повышается при любых воспалительных процессах, протекающих в организме, и при бактериальных инфекциях.
Повышение его продукции происходит под влиянием провоспалительных цитокинов, наиболее эффективным из которых является интерлейкин-6. Образующийся избыточный гепсидин, уровень которогоможет повышаться в сотни раз, связывается с ферропортином и вызывает его лизосомальную деградацию. Это блокирует выход железа из макрофагов и энтероцитов, вызывая гипоферремию. Недостаток железа в крови снижает его использование для эритропоэза – развивается "анемия воспаления".Система IRE/IRPСистема IRE/IRP (англ. iron-responsive–element – железочувствительный элемент;iron-responsive element-binding proteins – белок, связывающий железочувствительный элемент) обеспечивает регуляцию:o синтеза рецепторов к трансферрину,o синтеза ферритина.Молекулы IRP способны связываться с участком IRE на матричных РНК двух белков –рецептора трансферрина и ферритина.
При сниженной концентрации железа в клетке белокIRP активный, при высоком содержании – образуется комплекс IRP+Fe и белок инактивируется.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)321Присоединение активного IRP к 3'-концу мРНК рецептора трансферрина (при низкомуровне железа) защищает мРНК от разрушения 3'-РНКазами и, как следствие, она существует дольше, образуется больше рецепторов, связывается больше холотрансферрина и повышается поток железа в клетки.Присоединение активного IRP к 5'-концу мРНК ферритина (при низком уровне железа)не позволяет ей участвовать в процессе трансляции и синтезе новых молекул ферритина. Когда концентрация железа в клетке возрастает, оно присоединяется к IRP и снижает его сродство к матричной РНК. Конечным результатом является увеличение синтеза молекул ферритина, депонирующего железо.В ЫВ Е Д ЕН И ЕoooooВ сутки обычные потери железа составляют 1-2 мг и происходят несколькими путями:с желчьювместе со слущивающимся эпителием ЖКТ,десквамация кожи,у женщин детородного возраста – от 14 до 140 мг/месяц,выпадение волос, срезание ногтей.Н АР У Ш Е Н И Е О Б М Е Н А Ж Е Л Е З АИзбыток железаСуществует аутосомно-рецессивное заболевание гемохроматоз, связанное с нарушением гепсидиновой регуляции и избыточным всасыванием железа в кишечнике.
В результатежелезо накапливается в органах и тканях: печени, поджелудочной железе, миокарде, селезенке, коже, эндокринных железах и др. Общее содержание железа в организме достигает20-60 г при норме 2-4 г. Постепенно развиваются цирроз печени, кардиомиопатии, сахарныйдиабет 1 типа, артрит.Обмен железа322ЖелезодефицитПри недостаточности железа в организме мобилизация резервов происходит в следующем порядке:o железо из депо (ферритин),o затем в клетках (кроме эритроидных) снижается количество гемопротеинов до жизнеспособного минимума,o далее истощаются запасы сывороточного железа (холотрансферрин),o в последнюю очередь страдает синтез гемоглобина.Таким образом, железодефицитная анемия является проявлением крайнего дефицита железа, и нормальная концентрация гемоглобина крови не должна быть критерием обеспеченности организма железом.ПричиныПричинами железодефицита являются недостаток его в пище, заболевания ЖКТ соснижением всасывания (гастриты), потери железа с кровью при менструальных, кишечныхили иных кровотечениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
