Характеристики отдельных биохимических показателей эритроцитов при их хранении в присутствии глюкозы - Дипломная работа

В последние годы становиться все более актуальным изучение эритроцитов, так как они являются наиболее многочисленной частью форменных элементов крови, представляют собой мелкие двояковогнутые диски, наполненные гемоглобином. Как показали исследования последних десятилетий, транспортная функция эритроцитов не ограничивается пределами на поверхностных мембранах. Эритроциты адсорбируют из плазмы крови глюкозу, аминокислоты, белки, липиды и переносят их к тканям [32]. Глюкоза является основным показателем углеводного обмена, т.е. первичным источником энергии в организме, а мозг и эритроциты полностью зависят от уровня глюкозы для своих потребителей. Исследование метаболических процессов в эритроцитах при различных состояниях организма является актуальным и может способствовать более глубокому пониманию тех изменений, которые претерпевают эритроциты под воздействием различных факторов [8].Эритроциты - единственные клетки, которые имеют только клеточную мембрану и цитоплазму. 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]. Циркулирующие в крови ретикулоциты лишаются рибосом, ЭР, митохондрий и в течение двух суток превращаются в эритроциты. Эти клетки циркулируют в крови около 120 дней и потом разрушаются макрофагами в печени, селезенке и костном мозге.В этих предшественниках эритроцитов содержатся субклеточные структуры и ферментные системы, необходимые для деления, созревания, дифференцировки, процессов биосинтеза ДНК, РНК, белков, в том числе глобина, синтеза гема, липидов, углеводов, других соединений. На этой стадии развития эритроцита осуществляются окислительные процессы, тканевое дыхание, анаэробное расщепление углеводов (гликолиз), прямое окисление глюкозы через пентозофосфатный путь [2]. До сих пор нет достаточно четких представлений о том, как соотносятся отдельные стадии созревания ядерных клеток с изменениями химического состава и обмена веществ. Однако известно, что в процессе развития клетки на стадии нормобласта уменьшается количество РНК, увеличивается содержание гемоглобина и утрачивается способность к синтезу ДНК, в связи с чем нарушается способность к митотическому делению. Ретикулоциты - безъядерные клетки, образующиеся на последнем этапе созревания, предшествующем образованию эритроцитов, характеризуются схожей морфологией, в частности, содержат митохондрии, рибосомы, ЭПР.Обратимое присоединение кислорода (оксигенация), позволяющее гемоглобину выполнять свою основную функцию переносчика, обеспечивается возможностью образовать прочные пятую и шестую координационные связи и перенести электрон на кислород не от железа (то есть окислить Fe2 ), а от имидазольного кольца проксимального гистидина [14]. Эту функцию характеризует так называемая кривая оксигенации, связывающая степень насыщения гемоглобина кислородом (в%) с парциальным давлением последнего. Это заставляет предположить, что между гемами одной молекулы гемоглобина существует некоторая связь, благодаря которой присоединение кислорода к одному гему влияет на присоединение кислорода к другому гему той же молекулы. Первые молекулы кислорода соединяются в основном с молекулами гемоглобина еще не содержащими кислорода и гемы таким образом оксигенируются независимо. Это свидетельствуют о том, что гем-гем взаимодействие обусловлено не просто наличием нескольких гемов в молекуле, а тем, что после оксигенации одного гема меняются условия оксигенации других гемов той же молекулы.Для диагностики целого ряда заболеваний важно иметь объективное представление о состоянии углеводного обмена, кардинальным показателем которого служит содержание сахара в крови. Глюкоза - основной показатель углеводного обмена, т.е. первичный источник энергии в организме, а мозг и эритроциты полностью зависят от уровня глюкозы для своих потребителей. Концентрация глюкозы в крови определяется балансом между ее расходованием и приходом из пищи или в результате синтеза в организме. Глюкоза проникает в эритроцит с окружающей плазмы при помощи энергозависимого переноса, на который не влияет инсулин [20]. Помимо обеспечения захвата глюкозы, эти механизмы переноса облегчают движение Na наружу и К внутрь для поддержания характерного состава содержимого в клетки против концентрационных градиентов плазмы крови.Материалом для исследований служили эритроциты практически здоровых людей-доноров станции переливания крови г.Гемолизат эритроцитов получали по методу Драбкина [36] Метод основан на разрушении мембран эритроцитов в присутствии воды и толулола и выхода содержимого эритроцитов наружу (гемолиз эритроцитов). Промытые эритроциты гемолизировали, добавив равный объем воды и половинный объем толулола, а также интенсивно встряхивая в течении несколь

Содержание

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Особенности строения и дифференцировки эритроцитов

1.2 Биохимические процессы при созревании и старении эритроцитов

1.3 Реакция оксигенации

1.4 Особенности углеводного обмена в эритроцитах. Гликозилирование гемоглобина

2. Материалы и методы исследований

2.1 Материал

2.2 Методы исследования

2.2.1 Получение гемолизата эритроцитов

2.2.2 Определение концентрации гемоглобина

2.2.3 Определение количественного содержания гликозилированного гемоглобина

2.2.4 Количественное определение содержания в гемолизате эритроцитов глюкозы

2.2.5 Количественное определение в гемолизате эритроцитов АТФ

2.2.6 Количественное определение в гемолизате эритроцитов эритроцитов фосфоенолпирувата

2.2.7 Статистическая обработка полученных данных

2.3 Техника безопасности

3. Результаты исследования и их обсуждение

3.1 Количественное содержание в эритроцитах глюкозы, общего и гликозилированного гемоглобина при их хранении в условиях притока глюкозы извне (инкубация в 5ММ растворе глюкозы)

3.2 Количественное содержание фосфоенолпирувата и АТФ в гемолизате эритроцитов в условиях их хранения в растворе глюкозы

Выводы

Список литературы

В последние годы становиться все более актуальным изучение эритроцитов, так как они являются наиболее многочисленной частью форменных элементов крови, представляют собой мелкие двояковогнутые диски, наполненные гемоглобином. Они играют большую роль в переносе на своей поверхности не только кислорода, но и других веществ [22].

Транспортная функция эритроцитов существенно сложнее, чем это представлялось ранее. Как показали исследования последних десятилетий, транспортная функция эритроцитов не ограничивается пределами на поверхностных мембранах. Эритроциты адсорбируют из плазмы крови глюкозу, аминокислоты, белки, липиды и переносят их к тканям [32]. Глюкоза является основным показателем углеводного обмена, т.е. первичным источником энергии в организме, а мозг и эритроциты полностью зависят от уровня глюкозы для своих потребителей. Более половины энергии, которую расходует наш организм, образуется за счет окисления. Следовательно, концентрация глюкозы в организме играет ведущую роль в энергетическом метаболизме и ее поддержание на должном уровне, является существенным и определяющим для жизнеспособности. Концентрация глюкозы в крови определяется балансом между ее расходованием и приходом из пищи или в результате синтеза в организме [20].

Исследование метаболических процессов в эритроцитах при различных состояниях организма является актуальным и может способствовать более глубокому пониманию тех изменений, которые претерпевают эритроциты под воздействием различных факторов [8].

Известно, что обмен глюкозы занимает важное место в структурной организации и функционировании эритроцитов в условиях хранения.

Целью настоящей работы являлось изучить отдельные биохимические показатели эритроцитов в условиях их хранения в присутствии 5ММ раствора глюкозы.

В задачи работы входило: 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.