Белки плазмы крови, их биологическая роль. Методы разделения белков плазмы крови. Диспротеинемии. Выполнила студентка 6 курса МБФ Баёва Елена

В плазме крови содержится 7% всех белков организма при концентрации г/л. Из 9–10% сухого остатка плазмы крови на долю белков приходится 6,5–8,5%.плазмы кровибелков Белки плазмы крови можно разделить на три группы: альбумины глобулины фибриноген Нормальное содержание альбуминов в плазме крови составляет 40–50 г/л, глобулинов – 20–30 г/л, фибриногена – 2-4 г/л.альбуминовглобулиновфибриногена Синтез белков плазмы крови осуществляется преимущественно в клетках печени и ретикулоэндотелиальной системы

Физиологическая роль белков плазмы крови многогранна: 1. Белки поддерживают коллоидно-осмотическое давление и тем самым постоянный объем крови(белки, являясь коллоидами, связывают воду и задерживают ее, не позволяя выходить из кровяного русла)Белки 2. Белки плазмы принимают активное участие в свёртывании крови 3. Белки плазмы определяют вязкость крови, которая играет важную роль в поддержании гемодинамических отношений в кровеносной системе. 4. Принимают участие в поддержании постоянного рН крови, так как составляют одну из важнейших буферных систем. 5. транспортная функция - альбумин, транстиретин, транскортин, трансферрин (перенос веществ, лекарственных средств) 6. играют важную роль в процессах иммунитета (Иммуноглобулины) 7. В результате образования с белками недиализируемых комплексов поддерживается уровень катионов в крови. Например, 40– 50% кальция сыворотки связано с белками, значительная часть железа, магния, меди и других элементов также связана с белками сыворотки. 8. Белки плазмы могут служить резервом аминокислот

Методы разделения белков плазмы Используя метод высаливания нейтральными солями, обнаруживается три фракции : альбумины, глобулины и фибриноген В сыворотке крови здорового человека при электрофорезе на бумаге можно обнаружить 5 фракций: альбумины, α1-, α2-, β-, γ-глобулины. Методом электрофореза в агаровом геле в сыворотке выделяют 7– 8 фракций, а при электрофорезе в крахмальном или полиакриламидном геле – до 16–17 фракций.альбуминыглобулиныфибриноген Еще большее число белковых фракций (свыше 30) можно получить методом иммуноэлектрофореза. Этот метод подразумевает проведение электрофореза и реакции преципитации в одной среде, т.е. непосредственно на гелевом блоке. При данном методе с помощью серологической реакции преципитации достигается значительное повышение аналитической чувстительности электрофоретического метода.электрофорезареакциипреципитацииреакциипреципитации

высаливание РастворимостьРастворимость белков сильно зависит от концентрации солей (от ионной силы). В дистиллированной воде белки чаще всего растворяются плохо, однако их растворимость возрастает по мере увеличения ионной силы. При этом все большее количество гидратированных неорганических ионов (светло- синие кружочки) связывается с поверхностью белка и тем самым уменьшается степень его агрегации (засаливание).белковконцентрациисолейдистиллированной водебелкирастворимостьионовбелка При высокой ионной силе молекулы белков лишаются гидратирующих оболочек, что приводит к агрегации и выпадению белка в осадок (высаливание). Используя различие в растворимости, можно с помощью обычных солей, например (NН4)2SО4, разделить (фракционировать) смесь белков.молекулыбелковбелкавысаливаниерастворимостисолейбелков

Диализ Для отделения низкомолекулярных примесей или замены состава среды используют диализ. Метод основан на том, что молекулы белкаиз-за своих размеров не могут проходить через полупроницаемые мембраны, в то время как низкомолекулярные веществаравно мерно распределяются между объемом, ограниченным мембраной, и окружающим раствором. После многократной замены внешнего раствора состав среды в диализном мешочке (концентрация солей, величина pH и др.) будет тот же, что и в окружающемрастворе.диализмолекулыбелкаполупроницаемые мембранывеществамембранойрастворомраствораконцентрациясолейрастворе

Гель-фильтрация позволяет разделять белки по величине и форме молекул. Разделение проводят в хроматографических колонках, заполненных сферическими частицами набухшего геля (размером мкм) из полимерных материалов (1а). Частицы геля проницаемы благодаря внутренним каналам, которые характеризуются определенным средним диаметром. Смесь белков (1б) вносят в колонку с гелем и элюируют буферным раствором. Белковые молекулы, не способные проникать в гранулы геля (помечены красным цветом), будут перемещаться с высокой скоростью. Средние (зеленого цвета) и небольшие белки (синего цвета) будут в той или иной степени удерживаться гранулами геля (1в). На выходе колонки элюат собирают в виде отдельных фракций (2). Объем выхода того или иного белка зависит в основном от его молекулярной массы (3)белкимолекулгеляполимерных материаловгелябелковгелембуферным раствороммолекулыгелябелкигелябелкамолекулярной массы

Электрофорез в ПАГ в присутствии додецилсульфата Na Метод основан на свойстве заряженных частиц перемещаться под действием электрического поля. Обычно скорость миграции зависит от величины молекул, формы молекул и суммарного заряда. Поэтому предварительнобелки денатурируют с тем, чтобы скорость миграции зависела только от молекулярной массы. Для этого анализируемую смесь обрабатывают додецилсульфа-том натрия [ДСН (SDS)] (C12H25OSO3Na), который представляет собой детергент с сильно выраженными амфифильными свойствами. Под действием ДСН олигомерные белки диссоциируют на субъединицы и денатурируют. Развернутые полипептидные цепи связывают ДСН (примерно 0,4 г/г белка) и приобретают отрицательный заряд. Для полной денатурации в среду добавляют тиолы, которые расщепляют дисульфидные мостики (1).молекул белки денатурируютмолекулярной массынатриядетергентбелкибелкаденатурациитиолы ЭлектрофорезЭлектрофорез проводят в тонком слое полиакриламида (2). После завершения электрофореза, зоны белков выявляют c помощью красителя, В качестве примера на схеме 3 приведена электрофореграмма трех препаратов: клеточного экстракта, содержащего сотнибелков (а); выделенного из экстракта гомогенного белка (б); контрольной смеси белков с известными молекулярными массами (в).полиакриламидаэлектрофорезабелковкрасителябелковбелкабелковмолекулярными массами

Иммуноэлектрофорез

Диспротеинемии Нарушения протеинограммы плазмы известны как диспротеинемии. К диспротеинемиям относятся увеличение концентрации белков плазмы (гиперпротеинемией), уменьшение этих концентраций (гипопротеинемии) и появление в плазме необычных белков, в норме не присутствующих там (парапротеинемии). Если изменения относятся только к глобулиновым фракциям, говорят о дисглобулинемиях.

Гиперпротеинемия Увеличение общего белка в сыворотке крови может быть относительным и абсолютным. Относительная гиперпротеинемия связана с уменьшением содержания воды в сосудистом русле, к чему могут приводить следующие состояния: тяжелые ожоги; генерализованный перитонит; непроходимость кишечника; неукротимая рвота; профузный понос; несахарный диабет; хронический нефрит; усиленное потоотделение; диабетический кетоацидоз.

Гиперпротеинемия Абсолютная гиперпротеинемия встречается редко. При этом увеличение общего белка в сыворотке крови может быть связано с синтезом патологических белков (парапротеинов), повышением синтеза иммуноглобулинов или усиленном синтезе белков острой фазы воспаления. Абсолютная гиперпротеинемия наблюдается при следующих заболеваниях: парапротеинемических гемобластозах (миеломная болезнь, болезнь Вальденстрема, болезнь тяжелых цепей) отмечается значительное до г/л - возрастание концентрации общего белка; болезни Ходжкина; хроническом полиартрите; активном хроническом гепатите; острых и хронических инфекциях; аутоиммунных заболеваниях; саркоидозе; циррозе печени без выраженной печеночно-клеточной недостаточности

Гипопротеинемия Снижение концентрации общего белка в сыворотке крови также может быть относительным и абсолютным. Относительная гипопротеинемия, как правило, связана с увеличением объема воды в кровеносном русле и наблюдается при следующих состояниях: водной нагрузке («водном отравлении»); прекращении отделения мочи (анурии); уменьшении диуреза (олигурии); внутривенном введении больших количеств раствора глюкозы больным с нарушенной выделительной функцией почек; сердечной декомпенсации; повышенной секреции в кровь антидиуретического гормона гипоталамуса - гормона, способствующего задержке воды в организме.

Гипопротеинемия Абсолютная гипопротеинемия, как правило, связана с гипоальбуминемией. При этом уменьшение концентрации общего белка в сыворотке крови возникает при: недостаточном поступлении белка в организм (голодание, недоедание, сужение пищевода, нарушение функции желудочно-кишечного тракта, например, воспалительного характера энтериты, энтероколиты и др.); подавлении биосинтеза белка, сопровождающем хронические воспалительные процессы в печени (гепатиты, циррозы печени, интоксикации, атрофия печени); врожденных нарушениях синтеза отдельных белков крови (анальбуминемия, болезнь Вильсона-Коновалова, другие дефектопротеинемии значительно более редко); повышенном распаде белка в организме (злокачественные новообразования, обширные ожоги, гиперфункция щитовидной железы (тиреотоксикоз), состояния после операции, длительная лихорадка, травмы, длительное лечение кортикостероидами); повышенной потере белка (нефротический синдром, гломерулонефрит, сахарный диабет, длительный (хронический) понос, кровотечения); перемещении белка в «третьи» пространства (асцит, плеврит).

Другие причины изменения концентрации белков плазмы крови Уменьшение концентрации общего белка в сыворотке крови отмечается и при некоторых физиологических состояниях, например, при длительной физической нагрузке, у женщин в последние месяцы беременности и в период лактации. На уровень общего белка в сыворотке крови может оказывать влияние прием некоторых лекарственных препаратов. Так, например, кортикотропин, кортикостероиды, мисклерон, бромсульфалеин и клофибрат способствуют повышению концентрации общего белка в сыворотке, а пиразинамид, эстрогены его снижению. На степень концентрации общего белка может оказывать влияние и положение тела: при изменении горизонтального положения тела на вертикальное концентрация общего белка повышается приблизительно на 10% в течение 30 минут. Пережатие сосудов во время взятия крови и «работа рукой» также могут привести к возрастанию концентрации общего белка в сыворотке крови.

Спасибо за внимание !