Проблемы синтеза и распада хромопротеинив привлекают внимание как исследователей, так и практических работников медицинских учреждений. Особенно интересны современные представления о синтезе и распаде зализопорфиринив, в частности гемоглобина, наиболее изученного гемпротеину.

 

В организме человека содержится около 3,3-4,0 г железа. На долю гемоглобина крови из этого количества приходится 60-70%, на долю миоглобина - 3,5%, ферритина - 20%, трансферрина - около 0,18%, функционального железа тканей - до 5%. Содержание железа в организме регулируется, главным образом, интенсивностью всасывания в кишечнике железа, поступающего с пищей. Кроме того, источником железа для синтеза является железо, которое высвобождается при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезенки. Продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней. При физиологических условиях в организме взрослого человека разрушается 1-2-108 эритроцитов в час и таким образом возобновляется примерно 6 г гемоглобина. Главными органами, в которых происходит разрушение эритроцитов и распад гемоглобина, являются печень, селезенка и костный мозг.

 

Гемоглобин, который высвобождается из эритроцитов, в крови связывается с гаптоглобина (а2-глобулин плазмы) и в таком виде попадает в ретикулоэндотелиальной клетки, главным образом, селезенки. Гемоглобин окисляется в метгемоглобин (Fe3 +), а затем распадается. Гаптоглобин отщепляется и переходит обратно в кровь.

 

Распад гемоглобина начинается с разрыва а-метиленового связи между I и II пирольнимы кольцами порфирина. Этот процесс катализируется гемоксигеназы, которая находится в микросомальной фракции ретикулоэндотелиальных клеток. В результате образуется зеленый пигмент вердоглобин (холеглобин).

 

Дальнейший распад вердоглобину, скорее, происходит спонтанно с высвобождением железа, белка-глобина и образованием одного из желчных пигментов - биливердина. Железо соединяется с белком-перенос-ником трансферрином и доставляется с кровью в костный мозг. Глобин гидролизуется катепсина селезенки до аминокислот.

 

Образован биливердин ферментативным путем (биливердинре-дуктаза) восстанавливается в билирубин - пигмент красно-желтого цвета.

 

По расчетам, с одного грамма гемоглобина образуется 25 мг билирубина. Суточное образования билирубина у взрослого человека составляет примерно 250-350 мг.

 

Билирубин - плохо растворимое в воде соединение, токсична. Поэтому, поступая в кровь, он связывается с альбуминами плазмы и транспортируется в печень. Метаболизм билирубина в печени состоит из трех процессов: 1) поглощение билирубина паренхиматозными клетками печени, 2) конъюгация билирубина в гладком эндоплазматическом ретикулуме и 3) секреция билирубина из эндоплазматического ретикулума в желчь.

 

Конъюгация билирубина осуществляется УДФ-глюкуроновой кислотой и катализируется ферментом УДФ-глюкуронилтрансфе-разо. Образуются билирубинмоноглюкурониды (20%) и билирубин-диглюкуронид (80%). Это хорошо растворимые в воде соединения, которые в дальнейшем секретируются в желчь. При физиологических условиях практически весь билирубин, секретируется в желчь (более 97%) находится в конъюгированной форме и только незначительная часть его может диффундировать в кровеносные капилляры. Поэтому в плазме крови присутствуют две формы билирубина: неконъюгированный (он же косвенный, или свободный) и конъюгированный (он же прямой, или связанный). На долю первого приходится около 75% общего билирубина плазмы крови, на долю второго - около 25%.

 

Билирубинглюкурониды выделяются с желчью в кишечник, где происходит заключительная фаза распада гемпротеинив.

 

Сначала глюкуроновая кислота отщепляется от комплекса с билирубином. Образован вновь неконъюгированный билирубин в кишечнике подвергается многократного восстановления бактериями или редуктазы слизистой оболочки кишечника. В результате этого процесса образуется мезобилирубин, затем мезобилирубиноген (уробилиноген). После всасывания небольшая часть мезобилирубиногену поступает через воротную вену в печень, где терпит разрушение с образованием моно-и дипирольних соединений. Неразрушенной уробилиноген (мезобилиру-биноген) вновь поступает с желчью в кишечник. В толстом кишечнике мезобилирубиноген восстанавливается анаэробными бактериями до стеркобилиногену, который выделяется с фекалиями и быстро окисляется кислородом воздуха до стеркобилина - желтого пигмента, определяющего цвет фекалий. Кроме того, небольшая часть стеркобилиногену после всасывания через систему геморроидальных вен попадает в большой круг кровообращения, минуя печень, и в таком виде выводится почками с мочой. Стеркобилиноген мочи, как и в фекалиях, окисляется в стеркобилин, частично определяя нормальный соломенно-желтый цвет мочи. Однако называть его уробилиноген было бы не совсем точно, потому по строению уробилиноген и стеркобилиноген отличаются. Возможно, сходство их окраски привела к ошибочным выводам.

 

Суточный содержания стеркобилина в моче составляет около 4 мг, и именно стеркобилин является нормальной органической составной частью мочи. За сутки человек с калом выделяет около 300 мг стеркобилина.

 

Синтез гема. Исходными материалами для синтеза гема является «активный сукцинат» - сукцинил-КоА, который образуется в митохонд-риях в реакциях цикла лимонной кислоты, и аминокислота глицин. Необходима также «активация» глицина пиридоксальфосфат. Продуктом реакции конденсации глицина с сукцинил-КоА является а-амино-?-кетоадипинова кислота с последующим образованием 5-Аминол-вуленовои кислоты. Эта реакция катализируется 8-аминолевулинат-синтазой (АЛК-синтаза). Происходит этот процесс в митохондриях. В цитозоле фермент АЛК-дегидратаза катализирует конденсацию двух молекул 5-аминолевуленовои кислоты с образованием двух молекул воды и одной молекулы порфобилиноген.

 

Образование тетрапиролу (порфирина) происходит путем конденсации четырех молекул порфобилиноген.

 

Завершающей стадией синтеза гема является включение в протопорфирина двухвалентного железа (Fe2 +). Эта реакция катализируется митохондриаль-ным ферментом гем-синтазой или ферро-хелатазою.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+