ساختمان و عملکرد گلبول های قرمز
اسلاید 1: بسم الله الرحمن الرحیمساختمان و عملکرد گلبولهای قرمز
اسلاید 2: مراحل تکوین گلبول های قرمز خون )اریتروپویزیس(: همانطور که مشاهده میشود سيتوپلاسم سلول پرواریتروبلاستت، بازوفيتل )بتن( ( - شکل 1است؛ در حالی که این خاصيت، رفته رفته به سمت ائوزینوفيلی تغيير مییابد، به نحوی که گلبول قرمز کاملاً ائوزینوفيل خواهد بود. هستته ستلول نيتز درمرحله اریتروبلاست اورتوکروماتوفيل )نورموبلاست( حذف میشود. نمودار بالا، ميزان RNA و پروتئين هموگلوبين را در طی این فرآیند نشان متی دهتد.همانطور که انتظار می رود، با پيشرفت تمایز، ميزان RNA کاه و ميزان پروتئين افزای مییابد.
اسلاید 3:
اسلاید 4: گلبول قرمزمتشكل از غشايي كه محلولي از هموگلوبين را احاطه كردهفاقد هستهفاقد ارگانل داخل سلوليبه شکل مقعرالطرفیناعمال اصلي گلبول قرمز خون :تحويل اكسيژن به بافتها كمك به برداشت دي اكسيد كربن حاصل از متابوليسم بافتي
اسلاید 5: فعالیت متابولیک گلبول قرمزفعالیت متابولیک گلبول قرمز شامل مسیرهای زیر می باشد :مسير امبدن ميرهوف يا گليكوليزمسير اكسيداتيو يا هگزو منوفسفات شنت يا پنتوز فسفاتمسير مت هموگلوبين ردوكتازمسير راپاپورت لوبرینگ
اسلاید 6: مسير امبدن ميرهوف يا گليكوليزمهمترين منبع اساسي انرژي سلولي است.مولكول گلوكز به لاكتات ميشكند و2 عدد ATP تولید می شود.انرژي حاصل از تخريب گلوكز توسط آنزيم ها در موارد زير استفاده ميگردد :نگهداري آهن هموگلوبين به فرم فعال فروس 2+ Feعملكرد پمپ كاتيوني جهت نگهداري غلظت داخل سلولي يون سديم و پتاسيم نگهداري گروههاي سولفوهيدريل هاي گلوبين و آنزيم ها براي فعاليتنگهداري و قوام غشاء
اسلاید 7: مسير امبدن ميرهوف يا گليكوليز
اسلاید 8: محصولات مسيرگليكوليزNADH : كوفاكتور آنزيم مت هموگلوبين ردوكتازATP : تامين انرژي پمپ سديمBPG 2,3 : مهم در توانايي حمل اكسيژن توسط گلبول قرمز
اسلاید 9: مسير اكسيداتيو يا هگزوز منوفسفات شنت يا پنتوز فسفاتتولید NADPH به عنوان مهمترين محصول مسير اکسیداتیوسبب تبدیل گلوتاتيون اكسيد به فرم احياء می شود.با این عمل سلول توانايي مقابله با مواد اكسيدان را كسب نمايد.نقص در این مسیر سبب رسوب هموگلوبين اكسيده شده در داخل گلبول قرمز، به صورت اجسام Heinz body می شود.شايعترين كمبود آنزيمی نقص گلوكز 6- فسفات دهيدروژناز يا G6PDاست.
اسلاید 10: مسير اكسيداتيو يا هگزوز منوفسفات شنت يا پنتوز فسفات
اسلاید 11: مسير مت هموگلوبين ردوكتازوابسته به مسير امبدن ميرهوف است.عمل آن كاهش نوكلئوتيدهاي پريميدين و نگهداري هموگلوبين به فرم آهن دو ظرفيتي است.مت هموگلوبين در نتيجه اكسيداسيون آهن دو به آهن سه ظرفيتي ايجاد ميگردد.آنزیمهای مهم این مسیر عبارتند از : مت هموگلوبين ردوكتاز سيتوكرومb5 ردوكتازNADH حاصل از مسير اكسيداتيو در بازسازي سيتوكروم نقش دارد.كمبود ارثي مت هموگلوبين ردوكتاز ميتواند باعث بيماري مت هموگلوبينمي گردد.
اسلاید 12: مسير مت هموگلوبين ردوكتاز
اسلاید 13: مسير راپاپورت لوبرینگ اهميت اين مسير در جهت توانايي حمل اكسيژن توسط گلبول قرمز است.محصول مهم این مسیر 2,3 BPG می باشد.در شرايط كمبود اكسيژن و اختلال اسيد و باز ، 2,3 BPG تجمع يافته و حمل اكسيژن به عروق مويرگي بيشتر ميگردد.با طبيعي شدن فشار اكسيژن ، ميزان 2,3 BPG كاهش مي يابد.2,3 BPG نقش تنظيم كننده در حمل اكسيژن را دارد.
اسلاید 14: مسير راپاپورت لوبرینگ
اسلاید 15: منحنی اشباع اکسیژن در مجاورت 2,3 BPG
اسلاید 16: ساختار غشاء گلبول قرمزاز دو لايه پروتئين و ليپيد به همراهي آنتي ژنها پوشيده شده است.قابليت ترميم خود به خود را دارد.حاوی حدود 10 پروتئين اصلي می باشد.توسط يك نوع الكتروفورزبراي جدا سازي پروتئين ها بر اساس وزن مولكولي استفاده مي شود. كندترين و در نتيجه سنگين ترين آنها نوار 1 يا اسپكترين است .
اسلاید 17: ساختار غشاء گلبول قرمزپروتئين تبادلگرآنيون وگليكوفورينها پروتيئنهاي اصلي لاينفك غشاي گلبول قرمزند. پروتئين تبادلگرآنيون (نوار 3) گليكوپروتئيني خلال غشايي بوده و نمونه اي از پروتئين غشايي چندگذر است كه عرض غشاي دو لايه را حداقل 10 بار طي ميكند. اين پروتئين احتمالاً به صورت ديمري در غشاقرار داشته كه با ايجاد يك تونل، امكان تبادل یون كلر با بيكربنات را فراهم مي سازد. گليكوفورينهاي C و B ،A نيز گليكوپروتئين خلال غشايي هستند، ولي از نوع تك گذر بوده و فقط يك بار عرض غشا را طي مي كنند. قريب 90 % اسيد سياليك غشاي گلبول قرمز در اين پروتئين است.
اسلاید 18: عملکرد پروتئين تبادلگرآنيون
اسلاید 19: ساختار غشاء گلبول قرمزاسپكترين ، آنكيرين و ساير پروتئينهای محيطي غشاء به تعيين شكل و انعطاف پذيري گلبول قرمز كمك مي كنند. لازمه تغيير شكل آسان و برگشت پذير بودن غشاء گلبول قرمز اين است كه غشاي آن هم سيال و هم انعطاف پذير باشد.اسپكترين پروتئين اصلي اسكلت سلولي و متشكل از 2 پلي پپتيد اسپكترين 1 ( زنجيره α ) و اسپكترين 2 ( زنجيره β ) می باشد. اين زنجيره ها ايجاد تترامري را مي كنند كه سبب انعطاف پذيري پروتئين و در نتيجه غشاي گلبول قرمز مي شود.آنكيرين Ankyrin پروتئيني هرمي شكل است كه به اسپكترين متصل مي شود. اتصال محكمي با نوار 3 داشته كه ضامن اتصال اسپكترين به غشا است.
اسلاید 20: ساختار غشاء گلبول قرمزاكتين (نوار 5) در گلبول قرمز به صورت فيلامانهاي كوتاه و دو مارپيچي اكتين F است . دم ديمرهاي اسپكترين به اكتين متصل مي شود. اكتين به پروتئين4/1 نيز اتصال دارد. پروتئين4/1 پروتئيني گويچه اي (گلبولي ) است كه محكم به دم اسپكترين در نزديكي جايگاه اتصال اكتين به اسپكترين متصل مي شود. پروتئين4/1 به پروتئينهاي لاينفك گليكوفورين A و C نيز متصل است. در صورت كمبود اسپكترين در غشاء گلبول قرمز يا اختلال ساختمان آن، بيماري به نام اسفروسيتوز ارثي پديد مي آيد به طوري كه اسپكترين نميتواند اتصال محكم طبيعي خود را با ساير پروتئينها داشته باشد.
اسلاید 21:
اسلاید 22: ساختار غشاء گلبول قرمز
اسلاید 23: هموگلوبیندر طي بلوغ گلبول قرمز درمغز استخوان ساخته ميشود.به تنهايي بيش از 90 % حجم خشك گلبول قرمز را تشكيل ميدهد.مهمترين محتواي هموگلوبين، هِم و گلوبين است . گلوبين از 4 زنجيره پلي پپتيدي تشكيل شده كه دو به دو مشابه هستند. هر رشته مولكول گلوبين داراي رزيدوهاي غير قطبي است و محل استقرار ملكول هِم مي باشد.
اسلاید 24: بیوسنتز هِمفروپروتوپورفيرينی است كه از اضافه شدن يك اتم آهن 2 ظرفيتي به ملكول پروتورپورفيرين توليد مي گردد.پروتوپورفيرين خود يك تتراپيرول حلقوي است.بدليل حضور گسترده پيوندهاي دوگانه مزدوج، ملكول هِم توانايي جذب قسمتي از نور مرئي را داراست، لذا به رنگ قرمز ديده ميشود.هِم از سوكسينل كوآنزيمA و اسيد آمینه گلایسین سنتز می شود.
اسلاید 25:
اسلاید 26: بیوسنتز زنجیره گلوبینساخت هِم و گلوبين در مولكول هموگلوبين تحت كنترل ژن بوده و از والدين به ارث ميرسد و كروموزوم 11 و 16 محل ساخت زنجیره گلوبين مي باشند.ژنهاي آلفا و شبه آلفا (α-like)يعني ژن زتا بر روي كروموزوم شماره 16 قرار گرفته اند.ژن هاي بتا و شبه بتا (β-like) يعني ژن هاي اپسيلون ، گاما و دلتا بر روي كروموزوم شماره 11 مستقرند.
اسلاید 27: بیوسنتز گلوبینفعالیت ژنهای سنتز کننده زنجیره گلوبین در دوران جنینی و بلوغ متفاوت است : ژنهاي گلوبين زتا و اپسيلون در دوران رويانيژن هاي آلفا و گاما در دوران جنينيژن هاي بتا و دلتا در دوران پس از تولد فعال می گردند.
اسلاید 28:
اسلاید 29: انواع هموگلوبین در دوران جنینی و بلوغتفاوت در نوع زنجیره گلوبین تولید شده سبب ایجاد تنوع در هموگلوبین انسان می شود.انواع هموگلوبين ها شامل هموگلوبين A ، هموگلوبين جنيني Fetal)) و هموگلوبين روياني Emberyonic مي باشد.
اسلاید 30: متابوليسم آهنآهن در بدن انسان به دليل حضور در بسياري از هموپروتئينها مانند هموگلوبين ميوگلوبين و سيتوكرومها و برخي آنزيم ها مانند كاتالاز اهميت دارد.ميزان آهن مورد نياز در حدود mg 1 در روز است. ميزان نياز به آهن در دوران رشد، حاملگي و شيردهي بيشتر ميشود.70% آهن كل بدن به صورت عملكردي و 30% در بدن ذخيره ميشود. مهمترين عمل آهن همراهي با گلوبين به صورت هموگلوبين است.
اسلاید 31: متابوليسم آهنجذب آهن از معده بسيار كم است.آهن اغلب در دئودنوم و ژوژنوم فوقاني به راحتي جذب شده و توسط سلولهاي اپيتليوم روده اي برداشت مي گردد.آنزیم فروردوکتاز در غشاء سلولهاي روده سبب احياي آهن فريك به فرو می شود.انتقال آهن از سطوح سلولهاي روده اي به درونشان توسط نوعي ناقل فلزات دو ظرفيتي DMT1 انجام مي شود.آهن به محض ورود به سلولهاي روده مي تواند به صورت فريتين اندوخته شده يا از غشاي قاعده اي كناري به درون پلاسما انتقال يابد و با ترانسفرين حمل شود.
اسلاید 32:
اسلاید 33: متابوليسم آهن
اسلاید 34: ترانسفرينيك بتا گلوبولين با وزن مولكولي قريب Kda 76 است.اين گليكوپروتئين در كبد ساخته شده و نقش محوري در متابوليسم آهن در بدن دارد.انتقال آهن به داخل سلولها شامل انتقال آهن به همراه ترانسفرين است.با آندوسيتوز با واسطه گيرنده داخل ميگردد و با يك ذره ليزوزوم مخلوط ميگردد.PH اسيدي درون ليزوزوم باعث جدايي آهن از پروتئين ميشود.آهن جدا شده وارد سيتوپلاسم می شود. ترانسفرين دورن ليزوزم تجزيه نشده به گيرنده متصل ميماند و به غشاء پلاسمايي برميگردد تا مجدداً وارد پلاسما گردد.
اسلاید 35: فريتينآهن را در شرايط طبيعي ذخيره مي كند.در شرايطي كه آهن اضافي باشد (مثلاً در هموكروماتوز)، ذخاير آهن بدن به ميزان زيادي افزايش يافته و آهن در بافتهايي همچون كبد و طحال رسوب ميكند.فريتين حاوي تقريباً 23% آهن است.در حالت طبيعي، فريتين بسيار كمي در پلاسماي انسان وجود دارد.مقدار آن در پلاسماي بيماران دچار آهن مازاد به شدت بالا مي رود.
اسلاید 36: تنظيم توليد گلبولهاي قرمزاريتروپوييتين تنظيم كننده اصلي ساخت گلبولهاي قرمز در انسان است .عمدتاً در كليه ساخته مي شود، در پاسخ به هيپوكسي به جريان خون مي ريزد و از آن طريق به مغز استخوان مي رسد.در آنجا از طريق گيرنده اي خاص با پيش ساز گلبولهاي قرمز تعامل مي كند . اين گيرنده به صورت پروتئيني داخل غشايي است، فعاليت تيروزين كينازی نداشته ولي می تواند برخی ازآنزيمها را تحريك كند .اريتروپوييتن براي اين اثرات خود به همكاري ساير عوامل اینترلوکین نياز دارد.
اسلاید 37: مراحل توليد گلبولهاي قرمز
اسلاید 38: كاتابوليسم يا تخريب گلبولهاي قرمزطول عمر متوسط گلبولهای قرمز 120-100 روز است.گلبولهای قرمز پیر یا فرسوده با از دست دادن قابليت انعطاف پذيري غشاء قادر به تحمل شرايط سخت عبور از سينوزوئيدهاي طحال نيستند.این سلولها توسط ماكروفاژهاي طحال برداشت و از بين ميروند.تخریب گلبولهای قرمز پیر به 2 صورت رخ می دهد :خارج عروقی : 90 – 80 % این سلولها توسط ماكروفاژهاي طحال برداشت و تخريب ميگردند بدون اينكه هموگلوبين آنها وارد پلاسما گردد.داخل عروقی : درصد كمي از گلبولهاي پير و فرسوده در شرايط خاص داخل عروق خونی تخریب می شوند.
اسلاید 39: تخريب خارج عروقيبعد از برداشت گلبولهای قرمز پیر توسط ماكروفاژهاي طحال ، ملكول هموگلوبين تجزيه ميگردد، كه نتيجه آن تولید آهن، پروتوپورفيرين و گلوبين است.آهن با ترانسفرين پلاسما حمل شده و به سلولهاي خون ساز مغز استخوان ميرود. گلوبين در كبد به اسيدهاي آمينه تجزيه شده و وارد ذخيره اسيدهاي آمينه ميگردد. حلقه پورفيرين شكسته شده و به بيلي روبين تبديل شده و توسط آلبومين به كبد ميرود جايي كه كنژوگه شده و از دستگاه گوارش و به ميزان كمتري در ادرار دفع ميگردد.
اسلاید 40: تخريب خارج عروقي
اسلاید 41: تخريب داخل عروقيهموگلوبين مستقيماً در گردش خون آزاد شده و توسط گلوبين پلاسمايي به نام هاپتوگلبولين گرفته ميشود.این ترکیب از ترشح هموگلوبين پلاسما در ادرار جلوگيري ميكند.اين كمپلكس توسط سلولهاي كبدي برداشته می شود.در تخريب گلبول قرمز داخل عروقی سطح هاپتوگلوبولين سرم پائين مي افتد.هموگلوبين اضافی اكسيده شده و به مت هموگلوبين تبديل ميگردد.اين هموگلوبين با پروتئين ديگر به نام هموپكسين در پلاسما حمل ميگردد تا به سلولهاي كبدي برسد.
اسلاید 42: تخريب داخل عروقي
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.