Функціональні властивості складових частин еритроцита
Складовими частинами еритроцита є:
мембрана;
ферментні системи;
гемоглобін (Нb).
Мембрана еритроцитів являє собою біліпідний шар, поєднаний з білками. У мембрані є бляшки, які заповнені глікопротеїдами й іншими білками, карбоксильні групи яких створюють на мембрані еритроцита негативний заряд, який називається дзетта-потенціалом. Товщина мембрани 10 мкм. Вона в 1 млн разів більш проникна для аніонів, ніж для катіонів. Легко проходять через мембрану аніони НСО3-, СІ-, а також О2, СО2, Н+ і ОH-, майже не проходять - Nа+ і К+.
На зовнішній поверхні мембрани розміщені сіалові кислоти, а також глікопротеїни, які мають антигенні властивості і визначають групу крові.
На внутрішній поверхні знаходяться гліколітичні ферменти, Na-К-АТФ-аза, глікопротеїни, гемоглобін.
Ферментні системи еритроцитів представлені:
ферментною системою гліколізу;
ферментною системою пентозного циклу;
глютатіонпероксидазною ферментною системою.
Слід відзначити, що метаболізм еритроцитів відрізняється від метаболізму інших клітин.
По-перше, на відміну від інших клітин еритроцит використовує набагато менше енергії. Тому і утворюється АТФ в ньому у невеликій кількості. В еритроцитах практично відсутні мітохондрії, і АТФ синтезується за рахунок гліколізу.
По-друге, метаболізм еритроцитів перш за все спрямований на підтримку здатності еритроцита зворотно з'єднувати кисень, для чого необхідно відновлення іона заліза у складі гему.
Внаслідок спонтанного окиснення двовалентне залізо Fе2+ постійно переходить в тривалентне Fе3+. І для того, щоб відбувалося зв'язування кисню, Fе3+ має бути відновлений у Fе2+ за допомогою НАД*Н+ .
Ферментна система гліколізу забезпечує еритроцит:
аденозинтрифосфатом (АТФ) ;
відновленим НАД*Н+, який необхідний для відновлення Fе 3+ у Fе2+;
2,3-дифосфогліцератом (2,3-ДФГ), який є важливим внутрішньоклітинним регулятором функцій гемоглобіну;
2,3-ДФГ регулює спорідненість гемоглобіну до кисню.
2,3-ДФГ з'єднаний з гемоглобіном, сприяє його дезоксигенації.
Ферментна система пентозного циклу забезпечує еритроцит НАДФ*Н+, який є компонентом антиоксидантної системи і потрібний для відновлення глютатіону.
Глютатіонпероксидазна система - це антиоксидантна система, яка захищає від окислення цілу низку ферментів еритроцита, які містять SН-групи.
Гемоглобін (Hb) - основна складова еритроцита.
На його частку припадає 90% сухого залишку клітини.
Поміщення гемоглобіну в середину спеціалізованих клітин є важливим еволюційним надбанням. Якби гемоглобін знаходився в крові у вільному стані, це призвело б до цілої низки порушень:
1 Велика кількість вільного Нb чинить токсичну дію на різні тканини (нейрони, нирки).
2 У руслі крові Нb швидко окиснюється в метгемоглобін, а в еритроциті є ферментні системи, які цьому запобігають.
3 Та кількість Нb, яка необхідна для транспорту достатньої кількості кисню, різко підвищувала б в'язкість.
4 Нb суттєво підвищував би онкотичний тиск плазми, що призводило б до зневоднення тканин.
5 Частина Нb фільтрувалася б через нирки і забивала пори ниркового фільтра.