81550

Транспорт кислорода и диоксида углерода кровью. Гемоглобин плода (HbF) и его физиологическое значение

Доклад

Биология и генетика

Поэтому в легочных капиллярах происходит насыщение крови кислородом а в тканевых капиллярах где парциальное давление кислорода резко снижено осуществляется отдача кислорода тканям. Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет...

Русский

2015-02-20

152.69 KB

6 чел.

Транспорт кислорода и диоксида углерода кровью. Гемоглобин плода (HbF) и его физиологическое значение.

 Кровь осуществляет дыхательную функцию прежде всего благодаря наличию в ней гемоглобина. Физиологическая функциягемоглобина как переносчика кислорода основана на способности обратимо связывать кислород. Поэтому в легочных капиллярах происходит насыщение крови кислородом, а в тканевых капиллярах, где парциальное давление кислорода резко снижено, осуществляется отдача кислорода тканям.  Гемоглобин человека содержит 0,335% железа. Каждый грамм-атом железа (55,84 г) в составе гемоглобина при полном насыщениикислородом связывает 1 грамм-молекулу кислорода (22400 мл). Таким образом, 100 г гемоглобина могут связывать

а каждый грамм гемоглобина – 1,34 мл кислорода. Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет 13–16%, т.е. в 100 мл крови 13–16 г гемоглобина. При РО2 в артериальной крови 107–120 гПа гемоглобин насыщен кислородом на 96%. Следовательно, в этих условиях 100 мл крови содержит 19–20 об. % кислорода:

В венозной крови в состоянии покоя РО2 = 53,3 гПа, и в этих условиях гемоглобин насыщен кислородом лишь на 70–72%, т.е. содержание кислорода в 100 мл венозной крови не превышает

Артериовенозная разница по кислороду будет около 6 об. %. Таким образом, за 1 мин ткани в состоянии покоя получают 200–240 млкислорода (при условии, что минутный объем сердца в покое составляет 4 л). При взаимодействии молекулы кислорода с одним из четырех гемов гемоглобина кислород присоединяется к одной из половинокмолекулы гемоглобина (допустим, к α-цепи этой половинки). Как только такое присоединение произойдет, α-полипептидная цепь претерпевает конформа-ционные изменения, которые передаются на тесно связанную с ней β-цепь; последняя также подвергается конформационным сдвигам. β-Цепь присоединяет кислород, имея уже большее сродство к нему. Таким путем связывание одноймолекулы кислорода благоприятствует связыванию второй молекулы (так называемое кооперативное взаимодействие). После насыщения кислородом одной половины молекулы гемоглобина возникает новое, внутреннее, напряженное состояние молекулыгемоглобина, которое вынуждает и вторую половину гемоглобина изменить конфор-мацию. Теперь еще две молекулы кислорода, по-видимому, по очереди связываются со второй половинкой молекулы гемоглобина, образуя оксигемоглобин.

 Организм располагает несколькими механизмами переноса СО2 от тканей к легким. Часть его переносится в физически растворенном виде. Растворимость СО2 в плазме крови в 40 раз превышает растворимость в ней кислорода, тем не менее при небольшой артериовенозной разнице РСО2 (напряжение СО2 в венозной крови, притекающей к легким по легочной артерии, равно 60 гПа, а в артериальной крови – 53,3 гПа) в физически растворенном виде может быть перенесено в покое 12–15 мл СО2, что составляет 6–7% от всего количества переносимого углекислого газа. Некоторое количество СО2 может переноситься в виде карбаминовой формы. Оказалось, что СО2 может присоединяться к гемоглобинупосредством карбаминовой связи, образуя карбгемоглобин, или карбаминогемо-глобин

Карбгемоглобин – соединение очень нестойкое и чрезвычайно быстро диссоциирует в легочных капиллярах с отщеплением СО2. Количество карбаминовой формы невелико: в артериальной крови оно составляет 3 об. %, в венозной – 3,8 об. % . В виде карбаминовой формы из ткани к легким переносится от 3 до 10% всего углекислого газа, поступающего из тканей в кровь. Основная масса СО2 транспортируется с кровью к легким в форме бикарбоната, при этом важнейшую роль играет гемоглобин эритроцитов.

Гемоглобин F — это белок-гетеротетрамер из двух α-цепей и двух γ-цепей глобина, или гемоглобин α2γ2. Этот вариант гемоглобина есть и в крови взрослого человека, но в норме он составляет менее 1 % от общего количества гемоглобина крови взрослого и определяется в 1-7 % от общего числа эритроцитов крови. Однако у плода эта форма гемоглобина является доминирующей, основной. Гемоглобин F обладает повышенным сродством к кислороду и позволяет сравнительно малому объёму крови плода выполнять кислородоснабжающие функции более эффективно. Однако гемоглобин F обладает меньшей стойкостью к разрушению и меньшей стабильностью в физиологически широком интервале pH и температур. В течение последнего триместра беременности и вскоре после рождения ребёнка гемоглобин F постепенно — в течение первых нескольких недель или месяцев жизни, параллельно увеличению объёма крови — замещается «взрослым» гемоглобином А (HbA), менее активным транспортёром кислорода, но более стойким к разрушению и более стабильным при различных значениях pH крови и температуры тела. Такое замещение происходит вследствие постепенного снижения продукции γ-цепей глобина и постепенного увеличения синтеза β-цепей созревающими эритроцитами. Повышенное сродство к кислороду HbF определяется его первичной структурой: в γ-цепях вместо лизина-143 (β-143 лизин у HbA находится серин-143, вносящий дополнительный отрицательный заряд. В связи с этим молекула HbA менее положительно заряжена и основной конкурент за связь гемоглобина с кислородом − 2,3ДФГ (2,3-дифосфоглицерат) — в меньшей степени связывается с гемоглобином, в этих условиях кислород получает приоритет и связывается с гемоглобином в большей степени


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14076. Ярослав Стельмах. «Химера лісового озера, або Микитькозавр з Юрківки» 53 KB
  УРОК № 56 Тема. Я. Стельмах. Химера лісового озера або Микитькозавр з Юрківки. Мета:ознайомити учнів із новими розділами повісті спонукати до читання художньої літератури; розвивати навички виразного читання переказу характеристики героїв; виховувати допитливіст
14077. Ярослав Стельмах. «Химера лісового озера, або Микитькозавр з Юрківки». Урок з української літератури 28 KB
  УРОК № 57 Тема.Я. Стельмах Химера лісового озера або Микитькозавр з Юрківки. Мета:ознайомити учнів із новими пригодами двох друзів; прищеплювати інтерес і любов до читання художньої літератури; розвивати навички виразного читання уміння фантазувати передбачати
14078. Ярослав Стельмах. «Химера лісового озера...». Урок з української літератури 30 KB
  УРОК № 58 Тема.Я. Стельмах. Химера лісового озера. Мета:ознайомити учнів із кульмінацією та розвязкою твору; розвивати навички виразного читання переказу виділення найнапруженіших епізодів у творі висловлення власної думки щодо прочитаного; виховувати почуття ...
14081. Куля. Площа поверхні та обєм кулі 76.5 KB
  УРОК № 59 геометрія 9 клас Тема уроку. Куля. Площа поверхні та об'єм кулі. Мета уроку: повторення приведення в систему й розширення відомостей про кулю сферу площу поверхні та об'єм кулі; формування вмінь учнів знаходити площі поверхонь і об'єми куль. Тип уроку: ком...
14082. Сценарий дружинного мероприятия «От Святой Руси до Великой России» 20.85 KB
  Сценарий дружинного мероприятия От Святой Руси до Великой России Цель: Вызвать чувство гордости за свою Родину. Задачи: формирование стремления к победе гармонии совершенства физического и духовного начала; сплочение коллектива; воспитание
14083. Тарас Шевченко. «Тече вода з-під явора» 44.5 KB
  УРОК № 60 Тема.Т. Шевченко. Тече вода зпід явора. Мета:пригадати основні відомості про поета ознайомити з ліричним твором допомогти усвідомити його красу; розвивати навички виразного читання аналізу віршів; образне асоціативне мислення; виховувати любов до рідн
14084. Тарас Шевченко. «Тече вода з-під явора». Виразне читання вірша напам’ять 35.5 KB
  УРОК № 61 Тема. Т. Шевченко. Тече вода зпід явора. Виразне читання вірша напамять. Мета: закріпити навички учнів виразного усвідомленого читання поезії напамять; розвивати память акторські здібності; виховувати естетичні почуття. Обладнання: портрет письменник...