Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.2 (947489), страница 39
Текст из файла (страница 39)
18Д). Для того ггабы не только разделить бояки, но также опрелелить их молекулярные массы, применяют метод ультраяеатзифугиреиаяии. На ультрацентрифуге Сведберга можно получиэь ускорение ат 100000 до 750000 8. При данном ускорении скорость оседания молекул зависит от из удельной массы и формы (рис. 18.3) и плотности среды. Особенно харашо белковые компоненты в какой-либо смеси можно разделить методом яеатуифугироввнав в градиенте плетиаспс так как при этом ка:кдмй из компонентов занимает в пробирке определппаей уровеяь. Еще более тонким способом разделения белков служит электрафорез в сочетании с иммуаопреципитацией (вимуноэлмпрафареэ).
При этом исследовании электрофоретически разлеленнме белковые фракции диффунлируют в геле по направлению к капле внесенной в него сыворотки. Когда белковый антвген достигает сыворотки, происходит осажцение антител — в геле паввлветсв беловатая полоса мутности. При помощи этого метода было показано, что электрофоретически однородные белковые фракции могут состоять из нескольких белков, различающихся по иммунологнческим свойствам (табл. 18.3).
Свойства и фувжцнн отдельных белковых фракций. Поскольку чаше всего для разделения белков используют электрофорез, в дальнейшем будут обсуждаться лишь белковые фракции, выделяемые этим методом. На рпс. 18.3 схематично показаны относительные размеры и форма основных белков плазмы. Альбумии плазмы. Около 60% общего белка плазмы приходится на долю альбумдпа, содержание которого состанляет 35-45 г/л. Молекулярная масса альбумпна-одного нз самых пизкомолскулярпых белков плазмы-равна 69000. Поскольку концентрадия альбумипа высока, а размеры его молекулы невелики, этот белок на 80% определяет коллоидно-соматическое давление плазмы. Общая плошадь поверхности множества мелких молекул альбумина очень велика, поэтому апд особенно хорошо подходят для выполнения функции переносчиков многих транспортируемых кровью веществ.
К веществам, связываемым альбумином, относлтсж били- ЧАСТЬ У. КРОВЬ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ рубин, уробилин, жирные кислоты, соли желчных кислот и некоторые экзогенные вещества — пенициллин, сульфамиды, ртуть и т.д. Одна молекула альбумина может одновременно связать 25- 50 молекул билирубина (мол. масса 500).
При многих патологических состояниях, в частности воспалительных заболеваниях и поражениях печени н почек, содержание альбумина снижается. Глвбулвиы плазмы. Глобулинами называют группу белков, которые могут быть разделены электрофоретически. В порядке убывания электрофоретической подвижности различают «гэ аз-, ри у-глобулины (рис. 18.4). Однако даже зги субфракции неоднородны по составу белков: каждую из них можно разделить при помощи других методов, например иммуноэлектрофореза (табл. 18.3).
Фракция а,-глобулаиев состоит из многих коньюгированных белков, простетической группой которых являются углеводы — преимущественно гексозы и гексозамивы. Эги белки называют гликонротеиявми. Около 2/3 всего количества глюкозы плазмы присутствует в связанной форме в составе гликопротеннов. Эту связанную глюкозу невозможно определить с помощью клинических проб на сахар в плазме, лишенной белков; она может быть измерена лишь после отделения от белков методом кислотного гндролиза (в этом случае ее концентрация составляет 0,8 — 1,65 г/л). К субфракции гликопротеинов относится еще одна группа углеводсодержащих белков — лротеогликаны (мукопротеины), в состав которых входят мукополисахарнды. К другим белкам, выделяющимся вместе с а,-глобулинами, относятся гви)зоксия-связывающий белок, (випамин В, )-связывающий глобуяин (т1заяскобаяамия), билирубии-связывающий гяобулин и кортизол-связывающий глобулнн (транскорщии).
Фракция аз-глобулвнов включает гаптоглобин, отиосяпцгйся по химическому строению к протеогликанам, и медьсодержащий белок ивруяоялазмия. На каждую молекулу последнего приходится 8 атомов меди, обусловливающих оксидазную активность этого белка. Церулоплазмин связывает около 90% всей меди, содержащейся в плазме (однако с ~оком крови к клеткам переносится медь, связавная не церулоплазмином, а альбумином).
К 13-глабулввам относятся основные белковые переносчики лнпидов и полнсахарндов. Важное значение лнпопротеинов состоит в том, что они удерживают в растворе нерастворимые в воде жиры н липоиды и обеспечивают тем самым нх перенос кровью. Около 75% всех жиров и липондов плазмы входят в состав липопротеинов. Небольшие количества липопротеинов обнаруживаются и во фракции а,-глобулинов, однако большинство относится к б-глобулинаьп главный из них-это 1)клнпопротеин, молекула которого на 77% состоит из липн- дов. Исследование липопротеинов плазмы методом ультрацентрифугирования и элекгрофореза (электрофоретическая подвижность липопротеннов обусловлена нх белковым компонентом) — это важное средство диагностики различных форм гиперлияолроглвияемий (см.
учебники биохимии) Кроме липопротеинов к 13-глобулннам относится группа металлсодержащих белков, один из которых-траясферрия — слуанг переносчиком меди и„что особенно важно, железа. Каждая молекула трансфер- рина содержит два атома трехвалентного железа; именно трансферрнн обеспечивает транспорт этого элемента кровью. В норме трансферрин плазмы лишь на 30% насьпцен железом, и содержание железа составляет 1 мг гез+ на 1 л плазмы.
К неоднородной группе 7-глебулвиев относатся белки с самой низкой электрофоретической подвижностью: их изоэлектрические точки ближе к нейтральному значению рН, чем у других белков плазмы (табл. 18.3). Данная группа включает большинство защитных н обезвреживающих веществ крови (иммуноглобулинов). Поскольку потребности в белках, выполняющих такие специфические функции, бывают различны, размеры и состав фракции 7-глобулинов существенно варьируют. Почти прн всех заболеваниях, особенно воспалительных, содержание 7-глобулинов в плазме повышается. При этом общее количество белков плазмы обычно остается приблизительно тем же, так как повышение содержания 7-глобулннов сопровождается примерно равным умевьшением фракции альбумина; в результате так называемый альбумин-гяобулимзвый козффив/иеигя снижается.
К у-глобулинам относятся также агглютинины крови, называемые анти-А и анти-В. Фнбриивгеи выявляется в виде узкой отдельной полосы, расположенной между полосами (3- и 7-глобулииов. Этот белок предсгавляет собой раствориьпвй предшественник фибрина; последний превращается в нерастворимую форму, обеспечивая образование сгустка крови (с.
432). Молекула фибриногена имеет удлиненную форму (соотношение длина/ширина равно 17:1). Высокая вязкость растворов фибриногена обусловлена тенденцией его молекул образовывать агрегаты в виде «ниток бус» Характерные изменения фракция фибрнногенв обняруянявются лишь пря некоторых редких заболеваниях, поэтому зяектрефоретячески выявляемые сдвиги в содержании этого белка не имеют бодъпюго диагностического значения. Кроме того, при здехтрафорезе ив бумаге подвинносгь удлиненной молекулы фибряногеня в большей степени зависит от свойств бумаги, чем подвюкносгь других белков плазмы. Из этих соображений пря электрофорезе белков кровя ня бумаге, применяемом в яляняяях, обычно используют не плазму, а сыворотку, в результате чего нв типичной злеятрофорегрвмме полоса фнбриногеня отсутствует (ряс.
18.4) ГЛАВА 18. ФУНКЦИЯ КРОВИ 42! Синтез н оборот белков плазмы. При нормальном питании н организме человека за сутки вырабатынается около 17 г альбумина и 5 г глобулина. Период полураспада альбумина у человека равен 10-15 сут, а глобулина-примерно 5 сут; это означает, что за такой срок 50% общего количества белка сменяется ноаосинтезироаанным. Вещества, транспортируемые плазмой крови Как было показано а предыдущих разделах, неаргшатеские электролиты и белки плазмы уже самим саоим присутствием оказывают огромное нлияние на ее важнейшие функции.
В этом смысле данные аешестаа можно считать функциональными элеменлшми плазмы. Сушесгнует и другая труппа компонентов плазмы — ыешестаа, которые просто переносятся плазмой и ы физиологических концентрациях мало влияют на ее свойства. Для таких веществ плазма служит прежде всего переносчиком. Эта неоднородная группа включает: а) питательные вещества, вюпамины н микроэлементы; б) лрамежутачиые лрадуюлы обмена; а) гормоны и ферменты; г) вещества, подлежащие вьиедению. Пятатвяьныв вещества, яытямыяы я мякрсэлемвытм. Самая крупная (па массе) фракция питательных веществ, транспортируемых плазмой; это ляянлы (липыдами называют»сс саеднысныл, растворимые я эфире: жиры„липоиды и стсраиды), адыаха содержание этих веществ я плазме зарьирует ы широких пределах (табл.
18.4). После приема жирной пищи содержание липидов я крови мажет лосшгать 20 г/л, н плазма в этом случае приобретает малачна-белый цает (лиявмил). Около 80% всех жирных кислот (глицериды, фссфалипиды и эфиры холесгерала) образуют липапратеинавые комплексы, сеязыяаясь с глабулннэми. Нсэтерифицираваныыс жирные кислоты соединяются преимущественна с эльбумннам.
В аглнчнс ат ляпилая, содержание которых в плазме варьирует в зависимости от особенностей обмена веществ в данный момент, концентрация еакнейшега ыэ углеводов — глюкозы палдержыяяется на относительно постоянном уровне 0,8 — 1,2 г/л (4 — 7 ммаль/л). хотя скорости ее поглощения клетками и утнлиэацни подвержены значительным колебаниям. К питательным веществам, парана. сящимся кровью, относятся также аминокислоты, среднее содержание которых в плазме составляет около 0,04 г/л. Источникам аминокислот служат прежде всего белки пищи.