Характеристики отдельных биохимических показателей эритроцитов при их хранении в присутствии глюкозы - Биология и естествознание дипломная работа

Главная

Биология и естествознание
Характеристики отдельных биохимических показателей эритроцитов при их хранении в присутствии глюкозы

Биохимические показатели эритроцитов в условиях хранения в присутствии раствора глюкозы. Строение и дифференцировка эритроцитов, биохимические процессы при их созревании и старении. Реакция оксигенации, углеводный обмен. Получение гемолизата эритроцитов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Таврический национальный университет им.В.И. Вернадского
на соискание квалификационного уровня "специалист":
Характеристика отдельных биохимических показателей эритроцитов при их хранении в присутствии глюкозы
Целью настоящей работы являлось изучение отдельных биохимических показателей эритроцитов в условиях их хранения в присутствии 5мМ раствора глюкозы.
1. Определить содержание общего и гликозилированного гемоглобина в эритроцитах в условиях хранения в присутствии 5мМ раствора глюкозы.
2. Определить содержание фосфоенолпирувата и АТФ в эритроцитах в условиях хранения в присутствии 5мМ раствора глюкозы.
Исследования проводились на базе кафедры биохимии Таврического национального университета им.В.И. Вернадского.
В ходе исследований было проведено 105 анализов.
Полученные данные свидетельствуют о том, что при хранении эритроцитов при 4єС в условиях притока глюкозы в эритроцитах усиливаются гликолитические реакции, что связанно с увеличением фосфоенолпирувата и АТФ и вместе с этим возрастает содержание гликозилированного гемоглобина, что зависит от уровня свободной глюкозы в эритроцитах.
Ключевые слова: старение эритроцитов, глюкоза, фосфоенолпируват, АТФ, гликозилированный гемоглобин.
Эритроциты - единственные клетки, которые имеют только клеточную мембрану и цитоплазму. Дифференцировка стволовых клеток в специализированные, происходит в клетках костного мозга и заканчивается в кровотоке. Особенности строения эритроцитов соответствуют их функциям: большая площадь поверхности обеспечивает эффективность газообмена, эластичная клеточная мембрана облегчает движение по узким капиллярам, специальная ферментативная система защищает эти клетки от активных форм кислорода. Эритроциты, так же как и другие клетки крови, образуются из полипотентных стволовых клеток костного мозга [32].
Размножение и превращение начальной клетки эритроидного ряда в унипотентную стимулирует ростовой фактор интерлейкин-3. Интерлейкин-3 синтезируется Т-лимфоцитами, а также клетками костного мозга. Это низкомолекулярный белок группы цитокинов - регуляторов роста и дифференцировки клеток [3]
Дальнейшую пролиферацию и дифференцировку унипотентной клетки эритроидного ряда регулирует синтезирующийся в почках гормон эритропоэтин. Скорость образования эритропоэтина в почках зависит от парциального давления кислорода. При недостатке кислорода скорость образования гормона повышается и соответственно количество эритроцитов тоже увеличивается. Хроническая почечная недостаточность сопровождается снижением образования эритропоэтина в почках, что приводит к развитию анемии [5].
В процессе дифференцировки на стадии эритробласта происходят интенсивный синтез гемоглобина, конденсация хроматина, уменьшение размера ядра и его удаление. Образующийся ретикулоцит ещё содержит глобиновую мРНК и активно синтезирует гемоглобин. Циркулирующие в крови ретикулоциты лишаются рибосом, ЭР, митохондрий и в течение двух суток превращаются в эритроциты. Стволовая клетка превращается в эритроцит за две недели. Эритроциты не содержат ядра и поэтому не способны к самовоспроизведению и репарации возникающих в них повреждений. Эти клетки циркулируют в крови около 120 дней и потом разрушаются макрофагами в печени, селезёнке и костном мозге.
Двояковогнутая форма эритроцитов имеет большую площадь поверхности по сравнению с клетками сферической формы такого же размера. Это облегчает газообмен между клеткой и внеклеточной средой. Кроме того такая форма, а также особенности строения мембраны и цитоскелета обеспечивают большую пластичность эритроцитов при прохождении ими мелких капилляров.
Важную роль в сохранении формы и способности к обратимой деформации эритроцитов играют липиды и белки плазматической мембраны.
Липиды бислоя плазматической мембраны эритроцитов, так же как плазматические мембраны других клеток, содержат глицерофосфолипиды, сфингофосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Увеличение содержания холестерола в составе мембраны, которое может наблюдаться при некоторых заболеваниях, снижает её текучесть и эластичность, а следовательно и способность к обратимой деформации. Это, в свою очередь, затрудняет движение эритроцитов через капилляры и может способствовать развитию различных патологий [24].
Методом электрофореза в мембране эритроцитов обнаруживают около 15 основных мембранных белков с молекулярной массой от 15 до 250 кД. Около 60% массы мембранных белков приходится на спектрин, гликофорин и белок полосы 3 (называется так по расположению этой белковой фракции на электрофореграмме относительно других белков). Интегральный гликопротеин, гликофорин присутствует только в плазматической мембране эритроцитов. К N-концевой части белка, расположенной на наружной поверхности мембраны, присоединено около 20 олигосахаридных цепей. Олигосахариды гликофорина - антигенные детерминанты системы групп крови АВО [1].
Спектрин - периферический мембранный белок, нековалентно связанный с цитоплазматической поверхностью липидного бислоя мембраны. Он представляет собой длинную, тонкую, гибкую фибриллу и является основным белком цитоскелета эритроцитов. Спектрин состоит из б - и в-полипептидных цепей, имеющих доменное строение; б - и в-цепи димера расположены антипараллельно, перекручены друг с другом и нековалентно взаимодействуют во многих точках. Спектрин может прикрепляться к мембране и с помощью белка анкирина. Этот крупный белок соединяется с в-цепью спектрина и цитоплазматическим доменом интегрального белка мембраны - белка полосы 3. Анкирин не только фиксирует спектрин на мембране, но и уменьшает скорость диффузии белка полосы 3 в липидном слое. Таким образом, на цитоплазматической поверхности эритроцитов образуется гибкая сетевидная структура, которая обеспечивает сохранение их формы при прохождении через узкие капилляры сосудов.
Интегральный белок полосы 3 - белок-переносчик ионов С1 - и НСО 3 - через плазматическую мембрану эритроцитов по механизму пассивного антипорта. Поступающий из тканей в эритроциты СО 2 под действием фермента карбоангидразы превращается в слабую угольную кислоту, которая распадается на Н + и НСО 3 - . Образующиеся при этом протоны присоединяются к гемоглобину, уменьшая его сродство к О 2 , а бикарбонаты с помощью белка полосы 3 обмениваются на Cl - и выходят в плазму крови.
Н 2 О + СО 2 > Н 2 СО 3 > Н + + НСО 3 - > обмен на Сl - .
В лёгких увеличение парциального давления кислорода и взаимодействие его с гемоглобином приводят к вытеснению протонов из гемоглобина, обмену внутриклеточного Сl - на НСО 3 - через белок полосы 3, образованию угольной кислоты и её разрушению на СО 2 и Н 2 О [34].
Мембранный фермент Nа + , К + -АТФ-аза обеспечивает поддержание градиента концентраций Na и К по обе стороны мембраны. При снижении активности Na + , К-АТФ-азы концентрация Na в клетке повышается, так как небольшие ионы могут проходить через мембрану простой диффузией. Это приводит к увеличению осмотического давления, увеличению поступления воды в эритроцит и к его гибели, в результате разрушения клеточной мембраны - гемолизу [24].
эритроцит гемолизат глюкоза оксигенация
Одной из ведущих гипотез старения является свободнорадикальная гипотеза, предложенная Д. Хартманом. Она связывает причины возрастных изменений с накоплением молекулярных повреждений в мембранах и генетическом аппарате клетки свободными радикалами, и продуктами перекисного окисления липидов. Нарушение нормального функционирования клетки обусловлено высокими скоростями образования высокореакционных интермедиатов кислорода (супероксидрадикал, пероксид водорода, гидроксильный радикал), что в свою очередь связано с постоянно протекающими процессами оксигенации и деоксигенации гемоглобина и наличием высоких концентраций кислорода, в ходе выполнения основной функции эритроцитов - транспорта кислорода от клетки к тканям и углекислого газа в обратном направлении [31].
Контроль I (эритроциты в исходном состоянии)
Эритроциты в условиях хранения при 4єС в течение 2х недель (контроль II)
Эритроциты в условиях хранения при 4єС в течение 2х недель в 5мМ глюкозе
Примечание к таблице: * - достоверность различий по сравнению с контролем I (p<0,05), **-достоверность различий по сравнению с контролем II (p<0,05)
Из данных таблицы 3.1 видно, что снижение уровня глюкозы при двухнедельном хранении эритроцитов при 4єС уменьшалось на 4,8%, содержание гликозилированного гемоглобина - на 15% по сравнению с контролем I. Из этих данных следует, что при длительном хранении истощаются запасы глюкозы, поскольку в этих условиях продолжается использование глюкозы в гликолитических реакциях и реакциях пентозофосфатного пути. (рис 3.1).
При хранении эритроцитов в присутствии притока глюкозы извне, содержание глюкозы в гемолизате эритроцитов возрастало на 20% по сравнению с контролем I и на 25,6% по сравнению с контролем II. Содержание гликозилированного гемоглобина по сравнению с контролем I возросло на 23% и на 35% по сравнению с контролем II (рис 3.2).
Эти данные свидетельствуют о том, что в условиях притока глюкозы извне в изолированных эритроцитах интенсифицируется спонтанное гликозилирование гемоглобина, в связи с ростом уровня свободной глюкозы [17].
Рис.3.1 Содержание глюкозы в эритроцитах в условиях их хранения в 5 Мм растворе глюкозы
Концентрация общего гемоглобина в условиях их хранения, как при инкубации эритроцитов в физиологическом растворе, так и при инкубации эритроцитов в 5Мм растворе глюкозы не изменялась.
Рис.3.2 Содержание гликозилированного гемоглобина в эритроцитах в усл о в ях их хранения в 5Мм растворе глюкозы
Контроль I (эритроциты в исходном состоянии)
Эритроциты в условиях хранения при 4єС в течении 2х недель (контроль II)
Эритроциты в условиях хранения при 4єС в течении 2х недель в 5мМ глюкозе
Примечание к таблице: * - достоверность различий по сравнению с контролем I (p<0,05), **-достоверность различий по сравнению с контролем II (p<0,05).
Из полученных данных видно, что в условиях хранения эритроцитов снижение уровня глюкозы сочетается с уменьшением содержания АТФ и фосфоенолпирувата (рис 3.3). При двухнедельном хранении эритроцитов при 4єС в условиях отсутствия притока глюкозы извне, содержание ФЕП уменьшалось на 30%, содержание АТФ - на 38% по сравнению с контролем I. Уменьшение уровня ФЕП и АТФ свидетельствует о снижении интенсивности гликолитических реакций в эритроцитах, а также о более интенсивном использовании макроэргических субстратов для покрытия потребностей в энергии. Причиной снижения интенсивности гликолиза в эритроцитах может быть не только уменьшение содержания глюкозы, но также угнетение активности гликолитических ферментов [13].
Рис.3.3 Содержание фосфоенолпирувата в эритроцитах в условиях их хр а нения в 5Мм растворе глюкозы
При хранении эритроцитов в течение двух недель в присутствии 5Мм раствора глюкозы содержание ФЕП в эритроцитах было на 4% ниже по сравнению с контролем I, но на 33% больше по сравнению с контролем II.
Содержание АТФ в эритроцитах при хранении в присутствии 5Мм раствора глюкозы увеличилось на 43% по сравнению с контролем II (рис 3.4).
Эти данные свидетельствуют о том, что в условиях притока глюкозы из - вне в изолированных эритроцитах усиливаются гликолитические реакции, направленные на обеспечение эритроцитов энергией и поддержание их структурного и функционального состояния [15].
Рис.3.4 Содержание АТФ в эритроцитах в условиях их хранения в ра с творе глюкозы
На этом основании можно подвести итог, что глюкоза является одним из основных компонентов в жизнедеятельности эритроцитов. В условиях длительного хранения в эритроцитах происходит процесс их старения, но в условиях притока глюкозы извне процесс старения замедляется, метаболические процессы протекают более активней, наблюдается стабилизация исходного состояния эритроцитов. Это позволяет использовать эритроциты человека в клинической практике в условиях их длительного хранения.
1. Асатиани В.С. Ферментные методы анализа. - М.: Наука, 1969. - С.26-40.
2. Ашкинази И.Я. Разрушение эритроцитов // Физиология системы крови. Физиология эритропоэза. - Л.: Наука, 1979. - С.274-334.
3. Бохински Р. Современные воззрения в биохимии. - М.: Мир, 1987. - С.120.
4. Владимиров Г.Е. Об энергетической функции АТФ в клетке. - Л.: Наука, 1980. - 44с.
5. Гаврилов О.К., Козинец Т.И., Черняк Н.В. Клетки костного мозга и периферической крови. - М.: Медицина, 1985. - 288с.
6. Галенок В.А., Боднар П.Н., Гликозилированные протеины. Новосибирск.: Наука, 1989,-С.157.
7. Данилова Л.А., Лопатина Н.И. Колориметрический метод определения гликозилированных гемоглобинов // Лабораторное дело. - 1986.281-283с.
8. Дегли С., Никольсон Д. Метаболические пути. - М.: Мир, 1973. - С.189-196.
9. Иржак Л.И. Гемоглобины и их свойства. - М.: Наука, 1978. - С.235.
10. Канунго М. Биохимия старения. - М.: Медицина, 1982. - 194с.
11. Клиническая биохимия. /Под ред.В. А Ткачука. - 2е изд., и доп. - М.: Медецина, 2004. - 512с.
12. Косяков К.С. Клиническая биохимия. - Л.: Медицина, 1997. - С.113-118.
13. Казеннов А.М., Маслова М.Н. Влияние мембранного скелета безъядерных эритроцитов на свойства транспортных АТФаз // Цитология. - 1991. - т.33, №11. - С.32-41.
14. Казеннов А.М., Маслова М.Н., Шагабодов А.Д. Роль белков мембранного скелета безъядерных эритроцитов в функционировании мембранных ферментов // Докл. АН СССР - 1990. - т.312. - №1. - С.223-226.
15. Кон Р.М. Ранняя диагностика болезней обмена веществ. - М.: Медицина, 1986. - С.17-42.
16. Колб В.Г., Камышников В.С. Клиническая биохимия. - Минск: Беларусь. - 1976. - 311с.
17. Коношенко С.В., Плотникова Е.В. Роль глюкозы в биохимических изменениях эритроцитов // Эксперим. клиническая физиология и биохимия. - 2008. - №2 - С.65-68.
18. Коржуев П.А. Гемоглобин. Сравнительная физиология и биохимия. - М.: Наука, 1964. С.21-24.
19. Кудрявцева С.В., Мазовецкий А.Г. Гликозилированный гемоглобин при нарушении толерантности к глюкозе. // Сов. Мед. - 1987. - №6. - С.22-24.
20. Мак - Мюррей У. Обмен веществ у человека. - М.: Мир, 1980. - С.346.
21. Масленников В.Д. Определение глюкозы в гемолизате эритроцитов // Лабораторное дело. - 1970, №15. - С.595.
22. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэл В. Биохимия человека. - М., 1993. - Т.2. - С.354-356.
23. Маршалл В. Дж. Клиническая биохимия // Пер. с англ. - М. - СПб.: "Издательство БИНОМ", 2000. - 368с.
24. Мосягина Е.Н., Фёдоров Н.А., Гудим В.И. Эритропоэз // Нормальное кроветворение и его регуляция /Под ред. Н.А. Фёдорова. - М.: Медицина, 1976. - С.341-457.
25. Мережинский М.Ф. Нарушения углеводного обмена при заболеваниях человека. - Минск.: Медицина, 1987. - С.22-28.
26. Новое в гематологии / Под ред. А.И. Воробьёва, Ю.И. Лория. - М.: Медицина, 1974. - С.18-22.
27. Патологическая биохимия / Под ред. А.Ф. Симёнова. - М.: Медицина, 1994. - С.130-147.
28. Рубина Х.М. Биохимия эритроцитов // Физиология системы крови. Физиология эритопоэза. - Л.: Наука, 1978. - С.211-232.
29. Рубина Х.М. Некоторые данные о связи метаболизма эритроцитов с их кислородно-транспортной функцией // Проблемы гематологии и переливания крови. - 1973. - №8. - 35с.
30. Солодилова М.А. Роль генетических и средовых факторов в детерминации количественного содержания основных белков мембран эритроцитов человека/ Дис. на соискание ученой степени к. б. н. - М., 1999. - 160с.
31. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. и др. Основы биохимии. - М.: Мир, 1981. - С.256-259.
32. Черницкий Е.А., Воробей А.В. Структура и функции эритроцитарных мембран. - Минск: Наука и техника, 1981. - С.23-56.
33. Черняк Н.Б. Биохимические процессы при созревании и старении эритроцитов // Нормальное кроветворение и его регуляция. - М.: Медицина, 1976. - С.159-186.
34. Шандала А.М., Захаров С.Ф., Громов П.С., Шишкин С.С. Белковый состав мембран эритроцитов человека, фракционных в ступенчатом градиенте декстрана // Гематология и трансфузиология. - 1987. - №10. - С.28-31.
35. Baker W.I. Urate and ascorbate: their possible roles as antioxidants in determining longevity of mammalian species // Arch. Biochem. and Biophis. - 1987. - №2. - Р.451-457.
36. Drabkin D. A simplified technique for large scole crystallization of myoglobin and haemoglobin in the crystalline/ D. Drabkin // Archives of Biochemistry. - 1949. V.21 - P.224-226.
Процессы энергетического метаболизма и основные энергетические параметры эритроцитов. Выяснение условий, при которых может происходить переход метаболизма эритроцитов из одной устойчивой точки в другую. Анализ строения и функций гемоглобина, эритроцитов. дипломная работа [3,5 M], добавлен 17.10.2012
Функции антигенов эритроцитов, их химическая природа и факторы, влияющие на динамику действия. Современная классификация и типы, биологическая природа и значение в организме. Система антигенов эритроцитов Резус. Описание других антигенных систем крови. реферат [477,9 K], добавлен 18.02.2015
Количество крови у животных. Кровяное депо. Состав крови. Плазма. Сыворотка. Строение, функции, количество. Количество эритроцитов в крови. Необходимое условие образования и созревания эритроцитов. Фолиевая кислота. Истинный и относительный эритроцитоз. реферат [22,6 K], добавлен 08.11.2008
Кровь — жидкая ткань организма, состоящая из плазмы и взвешенных в ней клеток: лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов. Свойства крови, транспортная, защитная, терморегуляторная функции. Антигенные характеристики эритроцитов, определяющих группы крови. презентация [532,1 K], добавлен 21.02.2016
Изучение изолированного и сочетанного действия 1,1-диметилгидразина и ионов свинца и ртути на состояние мембран эритроцитов. Возможности повышения резистентности мембран с помощью биологически активных веществ (витаминов С, Е и препарата "Селевит"). диссертация [2,8 M], добавлен 25.10.2013
Эритроциты - высокодифференцированные постклеточные структуры, их форма, строение, функции: дыхательная, транспортная; участие в обмене веществ; роль гемоглобина. Эритропоэз, физиологические регуляторы; продолжительность жизни и старение эритроцитов. контрольная работа [221,9 K], добавлен 20.04.2011
Значение различных углеводов для живых организмов. Основные этапы и регуляция углеводного обмена. Стимулирование расщепления гликогена в процессе гликогенолиза при возбуждении симпатических нервных волокон. Утилизация глюкозы периферическими тканями. реферат [20,0 K], добавлен 21.07.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Характеристики отдельных биохимических показателей эритроцитов при их хранении в присутствии глюкозы дипломная работа. Биология и естествознание.
Реферат: Методика анализа доходности коммерческого банка. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа На Тему Модернизация Системы Энергоснабжения Цементного Завода
Реферат: Основные требования, предъявляемые к учебным научным работам
Реферат по теме Кампус как центр университетской и культурной жизни
Реферат: Эволюция мировой валютной системы, формы международных расчетов, платежный баланс России
Курсовая работа: Производительность труда и пути её повышения на производстве. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Концепція морального виховання в початковій школі
Реферат: О воспитании и обучении в Русском государстве 14-16 веков. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Ситаллы и фотоситаллы
Дипломная работа по теме Теорії та концепції харчування людини
Реферат по теме Меры борьбы с алкоголизмом и наркоманией
Реферат: Пожаротушение. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Валовый национальный продукт (макроэкономика)
Дневник Отчет Практики Бухгалтера
Этапы Подготовки Докторской Диссертации
Реферат: Вода - источник жизни на Земле
Особенности вознаграждения работников в организации
Особенности современной женской прозы
Реферат: Современные подходы к феномену лидерства
Сочинение по теме Романтизм и реализм в творчестве М.Горького
Расы и их происхождение - Биология и естествознание презентация
Методы определения нуклеиновой последовательности ДНК - Биология и естествознание курсовая работа
Приспособленность организмов к условиям внешней среды как результат действия естественного отбора - Биология и естествознание презентация