Crom, beriliu, azbest, plumb, cadmiu
Efectul cancerigen are un număr mare de structuri chimice diferite de substanțe. În ficat, majoritatea acestor substanțe sunt proxanceri - compuși care nu interacționează cu aparatul genetic al celulelor. După o modificare metabolică suplimentară, ele se transformă în agenți cancerigeni capabili să reacționeze cu molecule de acizi nucleici și proteine, perturbând mecanismele de reglare a celulelor și provocând o creștere a tumorii. Transformarea celulelor sub influența cancerigenilor a fost numită carcinogeneza chimică.
Sa constatat că enzimele de detoxifiere care participă la metabolismul procancerogenelor prezintă polimorfism izbitoare. Izoformele individuale ale acestor proteine au activitate scăzută. La indivizi cu astfel de variante de enzime, procancerogenele sunt supuse mai lent transformărilor metabolice și sunt excretate din organism, fără a avea timp suficient pentru a deveni carcinogeni activi. Acest fenomen este asociat cu sensibilitatea diferită a oamenilor la cancerigeni de fum de tutun și predispoziția fumătorilor la cancer pulmonar. În celulele de odihnă, ADN-ul este dublu helix, iar bazele azotate sunt protejate de efectele agenților dăunători. Cu toate acestea, pe parcursul replicării, lanțurile polinucleotidice sunt foarte sensibile la carcinogene, iar celulele care au suferit daune pot avea destine diferite.
hidrocarburi aromatice policiclice (HAP) fac parte din produsele de combustie incompletă de cărbune și petrol, uleiuri de produse de piroliză și substanțe găsite în zhzhonom carne și formate de tutun pentru fumat. Ele se pot lega la bazele purinice (în particular guanină), numai după activarea enzimatică monooxigenazică care funcționează cu ajutorul diferitelor izoforme ale citocromului P450. Aceste enzime catalizează formarea de epoxizi, care sunt transformați în dioli cu epoxidilaza. Epoxizii primari sau secundari, având o reactivitate ridicată, pot interacționa cu grupările nucleofile din molecula ADN.
Amine aromatice. Aminele aromatice sunt substanțele utilizate în producția de coloranți anilină și în industria cauciucului. Contactul cu ele conduce la dezvoltarea cancerului de vezică urinară la lucrătorii angajați în aceste industrii. Unul dintre reprezentanții acestui grup este 2-naftilamină, modificarea chimică a acestuia apărând în principal în ficat. 2-amino-1-naftol carcinogen se formează în timpul hidroxilării 2-naftilamină. Cu toate acestea, în ficat, interacționează rapid cu FFSS, transformându-se într-un produs neutru, care este excretat în urină. În vezică, unele dintre conjugate sunt scindate de hidrolaze, prezente în cantități mici în urină. 2-amino-1-naftol, un carcinogen, este nou format, care, cu contacte repetate ale unei persoane cu naftilamină, cauzează dezvoltarea cancerului vezicii urinare.
Nitrozamine apar în organism, ca rezultat al interacțiunii dintre aminelor alifatice secundare cu nitriți. amine secundare și nitriți sunt componente permanente ale produselor alimentare, astfel încât nitrozaminele sunt sintetizate la coacere din carne și pește. La un moment dat, nitriții sunt utilizate pe scară largă ca conservanți de carne și pește, deoarece acestea sunt produse în plante verzi. Metabolism nitrosamine Sistemul de oxidare microzomală conduce la metildiazoniya ionul formarea care este capabil să metilat ADN-ul celulei, care induce formarea de tumori maligne ale produsului pulmonar, stomac, esofag, ficat și reacție principal rinichi nitrozaminelor cu ADN-ul celular este N7-methylguanine-ADN, dar cele mai multe carcinogenicitate are produs minor Această interacțiune este ADN guanină 06-metilat.
Agenți alchilanți atsiliruyushie și interacționează cu amino și hidroxil grupări nucleofilice de ADN, gene pot deteriora structura și induce formarea de tumori. Compuși cum ar fi clorura de vinil, utilizat în industria materialelor plastice și ambalare, unele medicamente utilizate în tratamentul tumorilor sau ca medicamente imunosupresoare (ciclofosfamidă, busulfan, dietilstilbestrol), pot fi considerate ca factori de risc. Medicamentele din acest grup de compuși sunt capabile să provoace tumori secundare într-un procent mic de pacienți.
137. Caracteristici ale dezvoltării, structurii și metabolismului eritrocitelor.
Eritrocitele sunt celule foarte specializate care transportă oxigen din plămâni în țesuturi și dioxid de carbon, formate prin metabolizare, din țesuturi în alveole pulmonare. Transportul de O2 și CO2 în aceste celule transportă hemoglobină, ceea ce reprezintă 95% din reziduul uscat. Corpul adult conține circa 25 × 10 12 eritrocite, cu aproximativ 1% din acest număr de celule reînnoite la fiecare 24 de ore; Într-o secundă, aproximativ 2 milioane de celule roșii sanguine intră în sânge. Eritrocitele sunt singurele celule care au numai membrana celulară și citoplasma. Diferențierea celulelor stem în celule specializate are loc în celulele măduvei osoase și se termină în sânge. Caracteristici ale structurii celulelor roșii sanguine adecvate pentru rolurile lor: o suprafață mare asigură eficiența schimbului de gaze, membrana celulelor flexibile facilitează deplasarea prin capilarele inguste, sisgema enzima speciala protejeaza aceste celule de specii reactive de oxigen.
Diferențierea eritrocitelor. Celulele roșii din sânge, precum și alte celule sanguine, produse de reproducere de măduvă osoasă și transformarea celulelor eritroide celule stem pluripotente primare in unipotent stimuleaza factorul de crestere interleukina-3. Interleukina-3 este sintetizată de limfocite T, precum și de celule din măduva osoasă. Este o proteină cu greutate moleculară scăzută a grupului de citokine - regulatori ai creșterii și diferențierii celulare. Proliferarea și diferențierea ulterioară a celulei eritroide unipotent este reglementată de eritropoietina sintetizată în hormonul renal. Rata de formare a eritropoietinei în rinichi depinde de presiunea parțială a oxigenului. Cu o lipsă de oxigen, rata de formare a hormonilor crește și, în consecință, crește și numărul de eritrocite. Insuficiența renală cronică este însoțită de o scădere a formării eritropoietinei în rinichi, ceea ce duce la apariția anemiei. In procesul de diferențiere etapa eritroblast apar sinteza hemoglobinei intense, condensarea cromatinei, reducerea mărimii kernel-ului și eliminarea acestuia. Reticulocita rezultată încă conține mRNA de globină și sintetizează activ hemoglobina. Reticulocitele care circulă în sânge sunt lipsite de ribozomi, ER, mitocondriile și se transformă în eritrocite în două zile. Celulele stem se transformă în eritrocite în două săptămâni. Eritrocitele nu conțin un nucleu și, prin urmare, nu sunt capabile de auto-reproducere și reparare a daunelor care apar în ele. Aceste celule circulă în sânge timp de aproximativ 120 de zile și apoi sunt distruse de macrofagele din ficat, splină și măduva osoasă.
Structura eritrocitelor. Biconcave forma eritrocitelor are o suprafață mare în comparație cu celulele formei sferice de aceeași dimensiune. Acest lucru facilitează schimbul de gaz între celulă și mediul extracelular. Mai mult, o astfel de formă precum și caracteristicile structurale ale membranelor și citoscheletului furnizează eritrocite ductilitate mai mare în timpul trecerii capilare mici. Un rol important în menținerea formei și capacitatea de a reda o deformare reversibilă a lipidelor și proteinelor eritrocitare ale membranei plasmatice. Lipidele bistratificată a membranei plasmatice a eritrocitelor, precum și membrana plasmatică a altor celule, contin glicerofosfolipide, sfingofosfolipide, glicolipide și colesterol. velichenie conținutul de colesterol în membrana, care poate fi observată în anumite boli, reducând fluiditatea și elasticitate, și, prin urmare, capacitatea de deformare reversibilă. Aceasta, la rândul său, împiedică mișcarea celulelor roșii din sânge prin capilarele și poate promova hemostaza. prin electroforeză în membrana eritrocitelor expune aproximativ 15 proteină de membrană majoră, cu o greutate moleculară de la 15 la 250 kD. Aproximativ 60% din masa de proteine membrana reprezinta spectrin, glicoforin și proteina banda 3 (denumit în continuare aranjamentul acestei fracțiuni de proteină pe electrophoregram în raport cu alte proteine). Glicoproteina glicoproteină integrală este prezentă numai în membrana plasmatică a eritrocitelor. Pentru porțiunea N-terminală a proteinei localizată la suprafața exterioară a membranei 20 este atașat oligozaharid lanțuri.
Spectrina este o proteină membranară periferică care este legată ne-covalent la suprafața citoplasmatică a membranei bilaterale lipidice. Este un fibril lung, subțire, flexibil și este principala proteină a citoscheletului eritrocitelor. Spectrul constă din # 945; - și Lanțurile polipeptidice având o structură de domeniu; # 945; - și Lanțurile dimerice sunt localizate antiparalerale, răsucite unul cu celălalt și interacționează ne-covalent în multe puncte. Spectrinul poate fi atașat la membrană și folosind o proteină anchirină. Această proteină mare combină cu # 946; Domeniul citoplasmatic al spectrina lant si proteina de membrană integrală - bandă de proteină 3. ankyrin spectrina capteaza nu numai membrana, dar, de asemenea, reduce viteza de difuzie a benzii de proteină 3 în stratul lipidic. Astfel, pe suprafața citoplasmatice eritrocitare format structură flexibilă se-filamentoasă, care își păstrează forma atunci când trece prin capilarele inguste Recipienții integral banda de proteină 3 - proteină purtătoare C1 - ioni și HCO3 - prin membrana plasmatică a eritrocitelor printr-un mecanism de antiporter pasiv. Secțiunea 1 descrie în detaliu rolul globulelor roșii în schimbul de gaze. Venind de eritrocite din țesuturile de CO2 prin acțiunea enzimei anhidraza carbonică este transformat într-un acid carbonic slab, care descompune în H + și HCO 3 -. Protonii formați astfel se leagă la hemoglobină, reducându-și afinitatea la O2. și bicarbonații cu ajutorul banda de proteine 3 sunt schimbate pentru Cl - și merg la plasma sanguină.
În plămâni crește presiunea parțială a oxigenului și a interacțiunii sale cu hemoglobina de plumb pentru a dislocui protoni din schimbul de hemoglobină intracelular Cl - în HCO3 - prin banda 3 proteine, formarea acidului carbonic și eșecul de a CO2 și H2 O. Enzima membrană Na +. K + -ATP-ase menține un gradient de concentrații Na + și K + pe ambele părți ale membranei. Când activitatea Na + scade. K + -ATPază, concentrația Na + în celulă crește, deoarece ionii mici pot trece prin membrană prin difuzie simplă. Acest lucru duce la o creștere a presiunii osmotice, creșterea debitului de apă în eritrocit și distrugerea sa ca rezultat distrugerea membranei celulare - hemoliza.
Ca2 + -ATP-ase este o altă enzimă de membrană care îndepărtează ionii de calciu din eritrocite și menține un gradient de concentrație al acestui ion pe ambele părți ale membranei.
Metabolizarea glucozei în eritrocite. Eritrocitele sunt lipsite de mitocondrii, prin urmare pot utiliza doar glucoza ca material energetic. Catabolismul eritrocitar glucoza mentine structura si functia hemoglobinei, integritatea membranei și energie pentru formarea pompelor de ioni. Glucoza intră în eritrocite prin difuzie facilă cu ajutorul GLUT-2. Aproximativ 90% din glucoza primită este utilizată în glicoliza anaerobă, iar restul de 10% este utilizată în calea fosfatului de pentoză. Produsul final al glicolizei anaerobe, lactatul intră în plasmă sanguină și este utilizat în alte celule, în principal hepatocite. ATP, format în glicoliza anaerobă, asigură funcționarea Na +. K + -ATPaza si intretinerea glicolizei care necesită ATP și reacțiile costuri hexochinază fosfofruktokinaznoy caracteristică importantă a glicolizei anaerobă în celulele roșii din sânge în comparație cu alte celule - în prezența enzimei lor bisfosfoglitseratmutazy. Bisfosfogliceratul mutaza catalizează formarea de 2,3-bisfosfoglicerat din 1,3-bisfosfoglicerat. Formată numai în eritrocite, 2,3-bisfosfogliceratul servește ca regulator alosteric important al legării oxigenului de către hemoglobină. Glucoza utilizat în eritrocite și în calea fosfat pentoză, etapa oxidativă care asigură formarea coenzima NADPH necesare pentru recuperarea glutation.
138. Transportul oxigenului și dioxidului de carbon în sânge. Fetusul hemoglobinei (HbF) și semnificația sa fiziologică.
Sângele exercită funcția respiratorie în principal datorită prezenței hemoglobinei în acesta. Funcția fiziologică a hemoglobinei ca purtător de oxigen se bazează pe capacitatea de a lega în mod reversibil oxigenul. Prin urmare, în capilarii pulmonari, sângele este saturat cu oxigen, iar în capilarele tisulare, unde presiunea parțială a oxigenului este redusă drastic, oxigenul este eliberat în țesuturi.
Hemoglobina umană conține 0,335% fier. Fiecare atom de gram de fier (55,84 g) din hemoglobină, la o saturație completă cu oxigen, leagă 1 gram de moleculă de oxigen (22,400 ml). Astfel, se pot lega 100 g de hemoglobină
Diferența de oxigen arteriovenos va fi de aproximativ 6 voi. %. Astfel, pentru țesuturile de 1 minut într-o stare de repaus primesc 200-240 mkslokloroda (cu condiția ca volumul minute al inimii în repaus să fie de 4 litri). Atunci când molecula de oxigen interacționează cu unul dintre cele patru hemoglobine hemole, oxigenul este atașat la una din semimolele de hemoglobină (să zicem, # 945; - lanțul acestei jumătăți). Imediat ce are loc o astfel de aderare, Lanțul polipeptidic # 945; suferă modificări conformaționale care sunt transmise într-o legătură strânsă # 946; - lanț; Acestea din urmă fac, de asemenea, schimbări conformaționale. Lanțul încorporează oxigenul, având o afinitate mai mare pentru acesta. În acest fel, legarea unei molecule de oxigen favorizează legarea celei de-a doua molecule (așa-numita interacțiune de cooperare). După saturarea cu oxigen a unei jumătăți din molecula hemoglobinei, apare o stare internă, stresată internă a moleculei de hemoglobină, care forțează a doua jumătate a hemoglobinei să schimbe conformația. Acum două molecule de oxigen, aparent, la rândul lor, se leagă de a doua jumătate a moleculei de hemoglobină, formând oximhemoglobină.
Organismul are mai multe mecanisme pentru transferul de CO2 din țesuturi către plămâni. O parte din acesta este transferată într-o formă fizic dizolvată. Solubilitatea CO2 în plasma de sânge în 40 de ori solubilitatea oxigenului în ea, cu toate acestea, cu mici PCO2 diferență arteriovenoase (presiunea CO2 în sângele venos care curge la plamani prin artera pulmonară este de 60 hPa, iar în sângele arterial - 53.3 hPa) Într-o formă fizic dizolvată, 12-15 ml de CO2 pot fi transferate în repaus. care este de 6-7% din cantitatea totală de dioxid de carbon transportat. O anumită cantitate de CO2 poate fi transportată sub formă de carbamidă. Sa constatat că CO2 poate fi conectat la gemoglobinuposredstvom comunicație ilcarbamic formând karbgemoglobin sau karbaminogemo-globinei
Carbemoglobina - un compus foarte instabil și extrem de rapid disociază în capilarii pulmonari cu eliminarea CO2. Cantitatea de carbamidă este mică: în sângele arterial este de 3 vol. %, în venoasă - 3,8 voi. %. Sub forma unei forme de carbamidă, între 3 până la 10% din totalul dioxidului de carbon din țesuturi până la sânge se transferă din țesut în plămâni. Cea mai mare cantitate de CO2 este transportată cu sânge în plămâni sub formă de bicarbonat, cu cea mai importantă hemoglobină de eritrocite.
Hemoglobina F este o proteină heterotetramerică din două # 945; - lanțuri și două - lanțuri de globină sau hemoglobină # 945; 2 # 947; 2. Această variantă este hemoglobină într-un sânge uman adult, dar în mod normal este mai mică de 1% din cantitatea totală de hemoglobină este determinată de adult și 1-7% din numărul total de celule roșii din sânge. Cu toate acestea, în făt această formă de hemoglobină este dominantă, cea principală. Hemoglobina F are o afinitate crescută pentru oxigen și permite un volum relativ mic de sânge fetal să efectueze mai eficient funcțiile de alimentare cu oxigen. Cu toate acestea, hemoglobina F are o rezistență mai mică la degradare și o stabilitate mai mică într-un domeniu fiziologic de pH și temperatură. În timpul ultimului trimestru de sarcină și la scurt timp după nașterea copilului hemoglobina F treptat - în primele câteva săptămâni sau luni de viață, în paralel cu creșterea volumului de sânge - se înlocuiește cu „adult“ hemoglobina A (HbA), transportor mai puțin activ de oxigen, dar este mult mai rezistent la degradare și mai mult stabil la diferite valori ale pH-ului sanguin și ale temperaturii corpului. Această înlocuire se datorează unei scăderi graduale a producției - lanțurile de globină și creșterea treptată a sintezei - lanț cu maturitatea celulelor roșii din sânge. Afinitatea crescută pentru oxigenul HbF este determinată de structura sa primară: # 947; în loc de lizină catenă-143 (# 946; -143 este HbA lizină la serina-143, care introduce o sarcină negativă suplimentară De aceea HbA molecula mai puțin încărcată pozitiv și un concurent principal pentru link-ul hemoglobinei cu oxigen - 2,3DFG (. 2,3-difosfogliceratului) - într-o măsură mai mică, este legat de hemoglobina, oxigenul în aceste condiții se acordă prioritate și este asociată cu hemoglobina într-o măsură mai mare
139. Forme polimorfe ale hemoglobinelor umane. Hemoglobinopatii. Hipoxie anemică
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: