ХРОМОПРОТЕИДЫ

Количественное определение гемоглобина крови гемиглобинцианидным методом

Белки, которые, кроме аминокислот, содержат небелковые компоненты называются сложными (холопротеинами или протеидами). Небелковую часть таких двухкомпонентных систем называют простетической группой, а белковую – апопротеином. Холопротеин может диссоциировать на компоненты: холопротеин Û апопротеин + простетическая группа. Направление данной реакции зависит от прочности связи этих составляющих холопротеина.

Простетическая группа может быть представлена различными по химической природе соединениями. В зависимости от ее строения и свойств сложные белки подразделяются на: 1) хромопротеины, содержащие в качестве небелковой части окрашенный компонент; 2) гликопротеины, включающие в свой состав углеводы и их производные; 3) нуклеопротеины, простетическая группа которых представлена нуклеиновыми кислотами; 4) липопротеины, представляющие собой комплексы липидов и белков; 5) фосфопротеины, в состав которых входит остаток ортофосфорной кислоты; 6) металлопротеины, имеющие в составе своей молекулы ионы металлов.

Гемоглобин окисляют железосинеродистым калием в метгемоглобин (гемиглобин). Последний образует с ацетонциангидрином окрашенный цианметгемоглобин (гемиглобинцианид), который определяют колориметрически.

Ход работы

В пробирку к 5 мл трансформирующего раствора добавляют 0,02 мл крови (достигая при этом разведения в 251 раз). Содержимое пробирки тщательно перемешивают и оставляют стоять на 10 минут, после чего фотометрируют при зеленом светофильтре (длина волны 500-560 нм) в кювете с толщиной слоя 10 мм против трансформирующего раствора. При тех же условиях измеряют оптическую плотность стандартного раствора.

Расчет содержания гемоглобина производят по формуле:

Hb (г%) = Е_оп/Е_ст × С × К × 0,001,

где Е_оп и Е_ст – экстинкция опытной и стандартной проб соответственно; С – концентрация гемиглобинцианида в стандартном растворе, мг% (59,75 мг%); К – коэффициент разведения крови (251); 0,001 – коэффициент для пересчета мг% в г%.

Нормальное содержание гемоглобина в крови у мужчин составляет 13,2-16,4 г% (132-164 г/л), у женщин 11,5-14,5 г% (115-145 г/л).

Снижение концентрации гемоглобина в крови является основным лабораторным симптомом анемии. При этом содержание гемоглобина варьирует в широких пределах в зависимости от формы анемии и ее степени. Так, при наиболее частой железодефицитной анемии у большинства больных отмечается относительно умеренное снижение гемоглобина (85-114 г/л), а более выраженное уменьшение (60-84 г/л) наблюдается реже. Значительное снижение гемоглобина (50-80 г/л) в крови характерно для острой кровопотери, гипопластической анемии, гемолитической анемии в стадии гемолитического криза. Повышение концентрации гемоглобина в крови может наблюдаться при миелопролиферативных заболеваниях (эритремии) и симптоматических эритроцитозах (уровень гемоглобина повышается при этом до 180-210 г/л), при сгущении крови вследствие дегидратации. Физиологическое увеличение содержания гемоглобина свойственно новорожденным.

6.2. Как и по какому принципу можно классифицировать сложные белки?

6.3. К какой группе сложных белков относится гемоглобин и из каких компонентов он состоит?

6.4. Где локализуется гемоглобин в организме человека? Какова его биологическая роль?

6.5. Что представляет собой глобин и какова его структура в различных гемоглобинах человека?

6.6. Назвать разновидности физиологических гемоглобинов?

6.7. К каким заболеваниям могут привести гемоглобинопатии?

6.8. К какой группе сложных белков относится миоглобин? Какова его биологическая роль?

6.9. Каковы особенности строения гемоглобина и миоглобина?

6.10. Какова концентрация гемоглобина в крови в норме?

6.11. Каким методом можно количественно определить содержание гемоглобина в крови? В чем его принцип?

6.12. Назвать известные качественные реакции на геминовую группировку?

Нуклеопротеиды входят в состав всех клеток организма и выполняют основные функции - служат носителями генетической информации и участвуют в биосинтезе белка. По химической природе эти макромолекулы представляют собой комплекс белков, имеющих, как правило, положительный заряд (гистонов) и нуклеиновых кислот, которые при физиологических значениях рН имеют высокий отрицательный заряд. Таким образом, между белковой частью и нуклеиновой кислотой в нуклеопротеидах возникают электростатические взаимодействия.

Нуклеиновыми кислотами или полинуклеотидами называются высокомолекулярные вещества, состоящие из мононуклеотидов, связанных между собой 3¢,5¢-фосфодиэфирными связями. Нуклеотиды представляют собой соединения, в которых остаток фосфорной кислоты присоединен к нуклеозиду чаще всего 5¢-фосфомоноэфирной связью. К нуклеозидам относят вещества, в которых азотистые основания соединены с пентозой N-гликозидной связью. В зависимости от типа пентозы различают два вида нуклеозидов – дезоксирибонуклеозиды, содержащие 2-дезоксирибозу, и рибонуклеозиды, содержащие рибозу.

Выделяют два вида нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновую (ДНК), представляющую собой полидезоксирибонуклеотид, и рибонуклеиновую (РНК) или полирибонуклеотид. В свою очередь, нуклеопротеиды также можно подразделить на две группы: дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП), в состав которых входит ДНК, и рибонуклеопротеиды (РНП), содержащие РНК.

Нуклеиновые кислоты также как все полимеры имеют вторичную и третичную структуры. Вторичная структура ДНК имеет вид двутяжной антипараллельной спирали. Схематично она напоминает винтовую лестницу, перила которой образованы дезоксирибозами соединенными фосфорно-эфирными связями по типу 3¢,5¢- связей, а ступени парами азотистых оснований, одно из которых представлено производными пурина, другое - пиримидина. Азотистые основания соединяются по принципу комплементарности. Так, аденин всегда соединяется с тимином (А-Т), а гуанин - с цитозином (Г - Ц) с помощью водородных связей. Третичная структура ДНК образуется в результате дополнительного скручивания в пространстве двуспиральной молекулы. Она имеет вид суперспирали или изогнутой двойной спирали. Вторичная структура РНК - это частично спирализованная одинарная полинуклеотидная цепь, участки спирализации которой удерживаются за счет водородных связей, образованных между комплементарными азотистыми основаниями - А - У и Г - Ц. Так, например, вторичная структура тРНК имеет вид «клеверного листа». Она образуется вследствие внутрицепочечного спаривания комплементарных нуклеотидов отдельных участков тРНК. Те участки молекулы, которые не вовлекаются в образование водородных связей между нуклеотидами, образуют петли. Вторичная структура рРНК представляет собой спиральные участки, соединенные изогнутой одиночной цепью.

Общее содержание ДНК и РНК в клетках зависит от их функционального состояния. В сперматозоидах количество ДНК достигает 60% сухой массы клетки, в большинстве клеток 1-10%. Содержание РНК, как правило, в 5-10 раз превышает содержание ДНК. Основные различия в локализации и функционировании основных типов нуклеиновых кислот приведены в таблице 5.