Биохимия на еритроцититефункции, особености на метаболитните процеси, регулация на процесите
Еритроцитите (erythrosytus) са формирани елементи на кръвта, образуват се в костния мозък, циркулират в кръвта около 120 дни и след това се разрушават от макрофагите в черния дроб, далака и костния мозък. На ден се обновяват 1% от еритроцитите, т.е. в рамките на една секунда около 2 милиона червени кръвни клетки влизат в кръвния поток.
Функции на еритроцитите
Основните функции на еритроцитите, които се осъществяват с участието на хемоглобина, са транспортирането на O2 от белите дробове до тъканите и обратно на CO2, както и регулирането на CBS.
В допълнение, еритроцитите адсорбират и транспортират аминокиселини, антитела, токсини, лекарства и други вещества върху клетъчната си мембрана.
Структурата на еритроцитите
Еритроцитите при хора и бозайници в кръвния поток обикновено са (80%) под формата на двойновдлъбнати дискове и се наричат дискоцити. Тази форма на еритроцитите създава най-голямата повърхност спрямо обема, което осигурява максимален газообмен, а също така осигурява по-голяма пластичност, когато еритроцитите преминават през малки капиляри.
Диаметърът на еритроцитите при хората варира от 7,1 до 7,9 микрона, дебелината на еритроцитите в маргиналната зона е 1,9 - 2,5 микрона, в центъра - 1 микрон. В нормална кръв посочените размери са 75% от всички еритроцити -нормоцити ; големи размери (над 8,0 микрона) - 12,5% -макроцити. Други еритроцити могат да имат диаметър от 6 µm или по-малък -микроцити.
Площта на повърхността на един човешки еритроцит е приблизително 125 µm 2, а обемът (MCV) е 75-96 µm 3.
Еритроцитите на човека и бозайника са безядрени клетки, които са загубили в процеса на фило- ионтогенезата, ядрото и повечето органели, те имат само цитоплазма и плазмолема (клетъчна мембрана), с дебелина около 20 nm.
Химичен състав на еритроцитите
Еритроцитна плазмена мембрана
Плазмената мембрана на еритроцитите се състои от приблизително еднакво количество липиди и протеини, както и малко количество въглехидрати.
Липиди
Двойният слой на плазмалемата се образува от глицерофосфолипиди, сфингофосфолипиди, гликолипиди и холестерол. Външният слой съдържа много холин (фосфатидилхолин, сфингомиелин) и около 5% (от общите липиди) гликолипиди, вътрешният слой съдържа много фосфатидилсерин и фосфатидилетаноламин.
Катерици
В плазмолемата на еритроцита са идентифицирани 15 основни протеина с молекулно тегло 15-250 kDa. Повечето от тези протеини (спектрин, гликофорин, протеин от лента 3, протеин от лента 4.1, актин, анкирин) образуват цитоскелет от цитоплазмената страна на плазмалемата, което придава на еритроцита двойновдлъбната форма и висока механична якост.
Най-често срещаните протеини на плазмената мембрана (повече от 60% от всички мембранни протеини) са спектрин, гликофорин и протеин от лента 3.
Спектрин - основният протеин на цитоскелета на еритроцитите (съставлява 25% от масата на всички мембранни и околомембранни протеини), има формата на 100 nm фибрил, състоящ се от две антипаралелни усукани вериги от α-спектрин (240 kDa) и β-спектрин (220 kDa). Молекулите на спектрина образуват мрежа, която е фиксирана от цитоплазмената страна на плазмалемата от анкирин и протеин от лента 3 или актин, протеин от лента 4.1 и гликофорин.
Band протеин 3 е трансмембранен гликопротеин (100 kDa), неговата полипептидна верига пресича липидния двоен слой много пъти. Протеинът от лента 3 е компонент на цитоскелета и е анионенканал, който осигурява трансмембранен антипорт за HCO3 - и Cl - йони.
Гликофорин е трансмембранен гликопротеин (30 kDa), който обхваща плазмалемата под формата на единична спирала. От външната повърхност на еритроцита към него са прикрепени 20 олигозахаридни вериги, които носят отрицателни заряди. Гликофорините образуват цитоскелета и чрез олигозахаридите изпълняват рецепторни функции.
Na +,K + -ATPase е мембранен ензим, който поддържа концентрационния градиент на Na + и K + от двете страни на мембраната. С намаляване на активността на Na + K + -ATP-аза, концентрацията на Na + в клетката се увеличава, което води до повишаване на осмотичното налягане, увеличаване на притока на вода в еритроцита и до неговата смърт в резултат на хемолиза.
Ca 2+ -ATP-ase е мембранен ензим, който премахва калциевите йони от еритроцитите и поддържа концентрационен градиент на този йон от двете страни на мембраната.
Въглехидрати
Олигозахаридите (сиалова киселина и антигенни олигозахариди) на гликолипидите и гликопротеините, разположени на външната повърхност на плазмалемата, образуватгликокаликс.
Гликофориновите олигозахариди определят антигенните свойства на еритроцитите. Те са аглутиногени (А и В) и осигуряват аглутинация (слепване) на еритроцитите под въздействието на съответните плазмени протеини - a- и b-аглутинини, които влизат в състава на g-глобулиновата фракция. Аглутиногените се появяват върху мембраната в ранните етапи на развитие на еритроцитите.
На повърхността на червените кръвни клетки има и аглутиноген - Rh фактор (Rh фактор). Има го при 86% от хората, 14% отсъства. Преливането на Rh-положителна кръв на Rh-отрицателен пациент предизвиква образуването на Rh антитела и хемолиза на червените кръвни клетки.