2. Kolikšna je razdalja na površini membrane eritrocitov, ki v 1 sekundi prevozi molekulo fosfolipida zaradi bočne difuzije? Koeficient bočne difuzije naj bi bil 10–12 m2 / s. Primerjajte z obsegom rdečih krvnih celic s premerom 8 mikronov.

3. Kdaj fazni prehod membranskih fosfolipidov iz tekočega kristalnega stanja v gel se spremeni debelina dvosloja. Kako se bo spremenila električna kapacitivnost membrane? Kako se bodo napetosti spremenile električno polje v membrani?

4. Kako se bo spremenila električna kapacitivnost membrane (specifična) med njenim prehodom iz stanja tekočega kristala v gel, če je znana

5. Izračunajte čas sedeče življenje in pogostost skokov iz ene membranske plasti v drugo lipidov membran sarkoplazemskega retikuluma, če je koeficient difuzije materiala D \u003d 12 μm 2 / s, površina, zasedena z eno fosfolipidno molekulo A \u003d 0,7 nm 2.

6. Izračunajte koeficient prepustnosti za snov, katere pretok skozi membrano je mol / m. Koncentracija snovi znotraj celice in zunaj - mol / l.

7. Kolikokrat mora znotrajcelična koncentracija kalijevih ionov preseči zunanjo, da bo potencial mirovanja 91 mV. Izračunajte temperaturo celice.

8. Izračunajte porazdelitveni koeficient K za snov, če je difuzijski koeficient 7,2 * 10 cm in koeficient prepustnosti 14 cm / s pri debelini membrane 10 nm.

9. Razlika v koncentraciji molekul snovi na membrani celice je 48 mmol / l, koeficient porazdelitve med membrano in okoljem je 30, koeficient difuzije 1,5 * 10 in gostota pretoka 25 mol / m. Izračunajte debelino te membrane.

10. Poiščite koeficient prepustnosti plazemske membrane Mycoplasma za foramid, če je razlika v koncentraciji te snovi znotraj in zunaj membrane enaka 0,5 * 10, je njen pretok skozi membrano 8 * 10 cm / s.


17. Kritični polmer lipidne pore v membrani je odvisen od robne napetosti pore , površinske napetosti membrane  in membranskega potenciala . Izvedite formulo za kritični polmer por. Izračunajte kritični polmer por v odsotnosti membranskega potenciala. Vzemimo robno napetost por 10 - 11 N, površinsko napetost dvosloja lipidov 0,3 mN / m.

18. Med faznim prehodom membranskih fosfolipidov iz tekoče-kristalnega stanja v gel se spremeni debelina dvosloja. Kako se bo spremenila električna kapacitivnost membrane? Kako se bo spremenila jakost električnega polja v membrani?
19. Med faznim prehodom membranskih fosfolipidov iz tekoče-kristalnega stanja v gel se spremeni debelina dvosloja. Kako se bo spremenila električna kapacitivnost membrane? Kako se bo spremenila jakost električnega polja v membrani?

20. Kako se bo spremenila električna zmogljivost membrane (specifična) med njenim prehodom iz tekoče-kristalnega stanja v gel, če je znano, da je debelina hidrofobne plasti v tekoče-kristalnem stanju 3,9 nm, v stanju gela pa 4,7 nm. Dielektrična konstanta lipidov  2.

21. Osmotski tlak človeške krvi je 0,77MPa. Koliko molov soli NaCl naj vsebuje izotonična solna raztopina v 200 ml vode pri temperaturi 37 0 С?

22. Pri ponovnem snemanju NMR spektra istega vzorca se je temperatura spremenila, linije spektra so postale ožje. V katero smer se je temperatura spremenila: znižala ali povečala?

23. Poiščite dolžino elektromagnetnega valovanja, pri katerem pride do EPR v magnetnem polju z magnetno indukcijo 0,3T. Vzemimo faktor Lande dva.

24. Tok teče po konturi s polmerom 0,5 m. Poiščite jakost tega toka, če je znano, da je magnetni moment vezja B.

26. Določite moč toplotnega sevanja gole osebe s S \u003d 1 m 2 telesne površine, če je temperatura kože t 1 \u003d 30 0 C, okolje - t 2 \u003d 20 0 C. Koeficient absorpcije kože k \u003d 0,9

27. Intenzivnost sevanja človeškega telesa se je povečala za 2,62%. Koliko temperatura se je povečala.

28. Določite valovno dolžino, ki ustreza največji spektralna gostota energijska svetilnost človeškega telesa, saj je sivo telo. Temperatura kože t \u003d 30 0 C.

29. Določite naravni molski absorpcijski indeks snovi, če je pri njegovi koncentraciji v raztopini c \u003d 0,03 mol / l optična gostota raztopine D \u003d 1. Dolžina kivete l \u003d 2 cm.

30. Če pod mikroskopom opazujemo gibanje eritrocitov v kapilari, je mogoče izmeriti hitrost pretoka krvi (). Povprečna hitrost pretok krvi v aorti je. Na podlagi teh podatkov določite, kolikokrat je vsota vseh delujočih kapilar večja od aortnega odseka.

31. Izračunajte mejo ločljivosti z elektronskega mikroskopa, če je pospeševalna napetost v njem U \u003d 100 kV, kot zaslonke u \u003d 10 -2 rad.

32. Izračunajte viskoznost krvi pri normalnem hematokritu (c \u003d 45%), če je viskoznost plazme

33. Izračunajte največji minutni volumen Q max krvi, pri katerem ostane pretok krvi v aorti laminarni. Premer aorte d \u003d 2 cm, viskoznost krvi, gostota, kritična vrednost Reynoldsovega števila Re cr \u003d 2000.

34. Hitrost širjenja pulznega vala skozi arterijo je v \u003d 10 m / s. Določite modul elastičnosti E arterije, če je debelina stene h \u003d 0,7 mm, notranji premer d \u003d 8 mm, gostota krvi

35. Polmer aorte je 1,0 cm; hitrost pretoka krvi v aorti je 30 cm / s. Kolikšen je pretok krvi v kapilarah, če je skupna površina preseka kapilar 2000 cm 2? (Za premer vsake kapilare se vzame kot, število kapilar pa je več kot milijon).

36. V medicini se Dopplerjev učinek uporablja za določanje hitrosti gibanja posameznih bioloških struktur (na primer krvi, srčnih zaklopk). Kako je sprememba frekvence ultrazvočnega signala, ko se odbije od premikajočega se predmeta, povezana s hitrostjo?

37. Na bat vodoravno nameščene brizge deluje sila F \u003d 10 N. Določite hitrost v odtoka zdravila iz igle brizge, če je gostota zdravila, premer bata d \u003d 7 mm in je njegova površina veliko večja od površine preseka igle.

38. S kakšno hitrostjo se v posodi, napolnjeni z glicerinom, dvigne zračni mehurček s premerom d \u003d 4 mm? Kinematična viskoznost glicerina je njegova gostota veliko večja od gostote zraka.

39. Pri nekaterih boleznih postane kritično Reynoldsovo število v posodah 1160. Poiščite hitrost pretoka krvi, pri kateri je možen prehod laminarnega toka v turbulentni v posodi s premerom 2 mm.

40. Glasnost zvoka je 120 fonov, tihi pogovor - na isti razdalji pa 41. fona. Določite razmerje intenzitet.

42. Intenzivnost zvoka 10-2 W / m2. Poiščite zvočni tlak, če je zvočna upornost medija (zraka) 420 kg / m2s.

43. Določite amplitudno vrednost zvočnega tlaka za čisti ton s frekvenco 1000 Hz, pri katerem lahko pride do rupture timpanične membrane, če pride do rupture pri glasnosti L E \u003d 160 v ozadju. (Odgovor izrazite v paskalih in atm.)

44. Električni grelec v napravi za toplotno obdelavo zdravilnih surovin za 10 minut izhlapi 1 liter vode, privezane pri temperaturi 20 0 S. Določite dolžino nikromove žice s prerezom 0,5 mm 2, pri čemer upoštevajte, da se naprava napaja z napetostjo 120 V in je njen izkoristek 80% ?

45. Intenzivnost svetlobe, ki prehaja skozi raztopino aspirina v neabsorpcijskem topilu, se zaradi absorpcije zmanjša za trikrat. Koncentracija molekul aspirina n 0 \u003d 10 20 m -3. Pot svetlobe v raztopini \u003d 150 mm. Določite dejanski absorpcijski prerez aspirina.

46. \u200b\u200bDoločite fazno razliko v pulznem valu med dvema točkama arterije, ki se nahajata na razdalji drug od drugega, ob upoštevanju hitrosti pulznega vala, ki je enaka v \u003d 10 m / s, nihanja srca - harmonika s frekvenco 1,2 Hz.

49. Za ogrevanje mišičnega tkiva se na ravne elektrode nanese napetost z amplitudo U 0 \u003d 250 V in frekvenco 10 6 Hz. Aktivna upornost tega odseka vezja je R \u003d 10 3 ohmov; zmogljivost C \u003d F. Določite količino toplote, ki se sprosti v prostornini tkiva med elektrodama med nihanjem T in med postopkom t \u003d 10 minut.

50. Iontoforeza se uporablja za vnos zdravilnih snovi v človeško telo. Določite število posamično ioniziranih ionov zdravilna snovdajemo bolniku za čas t \u003d 10 min pri trenutni gostoti 0,05 mA / cm 2 iz elektrode s površino S \u003d 5 cm 2

IZPITNA VPRAŠANJA


  1. Biološke membrane. Pogledi biološke membrane in njihove funkcije.

  2. Vrste membranskih lipidov in njihove lastnosti. Dvoslojne lipidne strukture.

  3. Holesterola. Dinamika lipidov v membrani. Fazni prehodi v membrani.

  4. Membranski proteini. Vrste in funkcije membranskih proteinov.

  5. Zgradba bioloških membran.

  6. Umetne membrane. Liposomi.

  7. Metode za preučevanje zgradbe membran.

  8. Kapilarni pojavi, njihov pomen v biologiji in medicini. Plinska embolija.

  9. Prevoz snovi skozi biološke membrane, metode prodiranja snovi v celico.

  10. Vrste prevoza. Preprosta difuzija.

  11. Transport neelektrolitov skozi biološke membrane.

  12. Glavni mehanizmi pasivnega transporta.

  13. Ionski prevoz. Jonski transport snovi v kanalih.

  14. Mehanizmi prepustnosti bioloških membran. Struktura in delovanje ionskih kanalov in nosilcev. Mehanizmi elektrogeneze.

  15. Aktivni transport skozi biološke membrane.

  16. Molekularni mehanizmi membranskih elektrokemijskih potencialov in širjenje živčnega impulza vzdolž razdražljivega vlakna.

  17. Pojem elektrorazdražljivosti ... Počitniški potenciali .

  18. Metode merjenja membranskega potenciala. Tehnologija mikroelektrod.

  19. Akcijski potencial . Mehanizem ustvarjanja in porazdelitve akcijskega potenciala.

  20. Metode za proučevanje molekularnih mehanizmov elektromehanskih potencialov membran.

  21. Širjenje živčnega impulza vzdolž razdražljivih vlaken.

  22. Medicinski in biološki informacijski senzorji. Vrste senzorjev.

  23. Namen in razvrstitev senzorjev, značilnosti.

  24. Termoelektrični pojavi v kovinah in polprevodnikih.
    Umerjanje temperaturnih senzorjev in določanje temperature snovi.

  25. Elektrode za zajemanje bioelektričnih signalov.

  26. Jonski tokovi v modelu Hodgkin - Huxley.

  27. Ionski kanali v celičnih membranah. Struktura ionskega kanala.

  28. Mehanizem ustvarjanja akcijskega potenciala kardiomiocitov.

  29. Membranski potenciali. Akcijski potencial srčne celice.

  30. Fizične osnove elektrokardiografije. Naprava, princip delovanja elektrokardiografa .. Osnovni pristopi k registraciji EKG.

  31. Načela registracije in analize EKG.

  32. Elektroencefalografija. Osnovni ritmi EEG. Njihov funkcionalni pomen.

  33. Načela registracije in analize EEG. Funkcionalni testi.

  34. Glavne vrste električne aktivnosti piramidnih nevronov.
36. Pravilnosti absorpcije svetlobe v bioloških sistemih.

37. Energijske ravni molekul (elektronska, vibracijska in rotacijska energija molekul).

38. Elektronski prehodi pri absorpciji svetlobe.

39. Absorpcijski spektri molekul nekaterih biološko pomembnih spojin.

40. Metode za preučevanje fotobioloških procesov s pomočjo spektrov.

41. Zasnova in princip delovanja spektrofotometrov .

42. Študija spektrofotometričnih raziskovalnih metod za določanje koncentracije snovi v bioloških tekočinah.

43. Luminescenca bioloških sistemov.

44. Luminiscenca. Različne vrste luminiscenca.

45. Fotoluminescenca. Stokes vlada.

46. \u200b\u200bKvantni izkoristek fluorescence. Tripletna raven in fosforescenca.

47. Fotoluminiscentna kvalitativna in kvantitativna analiza bioloških predmetov.

48. Luminescenčna mikroskopija. Kemiluminiscenca, mehanizem za ustvarjanje kemiluminiscence

49. Primarne stopnje fotobioloških procesov.

50. Spektri fotobiološkega delovanja.

51. Študija produktov primarnih fotobiokemičnih reakcij.
52. Oksidacija prostih radikalov. Primarne fotokemične reakcije proteinov.

53. Fotokemična transformacija DNA.

54. Značilnosti delovanja visokointenzivnega laserskega sevanja na DNA.

55. Fotoreativacija in fotozaščita.

56. Vpliv ultravijolične svetlobe na biološke membrane.

57. Fotosenzibilni fotobiološki procesi.

58. Preučevanje bioloških predmetov v mikroskopiji.

59. Posebne tehnike mikroskopiranja bioloških predmetov

60. Optični sistem mikroskopa, konstrukcija podobe predmeta.

61. Formula povečave optičnega mikroskopa.

62. Biofizika krčenja mišic . Model drsnih niti.

63. Biomehanika mišic. Hillova enačba.

64. Moč posameznega krčenja. Simulacija krčenja mišic.

65. Elektromehanski vmesnik

66. Krvožilni sistem (arterije, žile). Mehanizem krvnega obtoka

67. Gibanje krvi v velikih žilah.

68. Organizacija krvnega pretoka v mikroživih.

69. Gibanje krvnih telesc v kapilarah.

70. Dejavniki, ki določajo reološke lastnosti krvi.

71. Oblike orientacije eritrocitov v kapilarah.

72. Hemodinamični vzorci pretoka krvi skozi žile.

73. Splošne fizikalne in matematične zakonitosti gibanja krvi po krvnem obtoku.

74. Reografija različnih organov in tkiv . Metode za preučevanje krvnega obtoka.

75. Načini registracije in principi analize reografske krivulje. Integralna in regionalna reografija.

76. Metode posredne registracije udarca in minutne emisije. Računalniška integralna reografija.

77. Fizične osnove interakcije zvoka in bioloških tkiv.

78. Klasifikacija medicinskih pripomočkov in aparatov.

79. Oblike energije, ki se pretvorijo v merilnem pretvorniku.

80. Medicinski pripomočki za terapevtske namene.

81. Terapevtska elektronska medicinska oprema.

82. Metode visokofrekvenčne terapije (HF, UHF, UHF itd.) In njihov biofizični učinek.

83. Naprava aparata za UHF-terapijo in njeno načelo delovanja.

84. Terapevtska tehnika, ki temelji na uporabi enosmernega toka

85. Naprava naprave za pocinkanje in njeno načelo delovanja. Fizične osnove galvanizacije

86. Fotoelektrični pretvorniki.

87. Glavna tehnična sredstva medicinske introskopije.

88. Zasnove senzorjev in njihove glavne značilnosti.

89. Instrumenti za merjenje funkcije zunanjega dihanja

90. Registracija gibov prsnega koša med dihalnimi gibi. Pnevmografija, spirometrija, spirografija.

Seznam praktičnih veščin


  1. za registracijo EEG., WG

  2. za registracijo EKG v standardnih odvodih;

  • biti sposoben razložiti nastanek EKG pojavov in metode njihovega odkrivanja.

  • naučiti se oblikovati elektrokardiografsko diagnozo.

  • registrirati fizične parametre,

  • obdelati rezultate meritev z uporabo računalniških orodij;

  • izmerite koncentracijo snovi s fotometričnimi instrumenti.

  • rešiti problem optimalne konjugacije biološkega predmeta in tehničnih sredstev v medicinskih in bioloških raziskavah;

  • pri reševanju zdravstvenih težav izberite prava tehnična sredstva

Aktivni prevoz - prenos molekul in ionov, ki se zgodi s porabo kemične energije v smeri od nižjih vrednosti količin do velikih.

V tem primeru se nevtralne molekule prenesejo v območje z višjo koncentracijo in ioni se prenesejo proti silam, ki nanje delujejo s strani električnega polja. Tako aktivni transport izvaja prenos snovi v smeri, ki je nasprotna prevozu, ki bi se moral zgoditi pod vplivom gradientov (predvsem koncentracije in elektrike). Energija se pridobiva s hidrolizo posebnih molekul kemična spojina - adenozin trifosforna kislina (ATP). Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da energija razpada ene molekule ATP zadostuje za izločanje treh natrijevih ionov in vnašanje dveh kalijevih ionov v celico. Shema aktivnega prevoza je prikazana na sliki 13.

Ko en aktivni center zajame kalijev ion iz zunanjega okolja in drugi natrijev ion iz notranjega, se sistem, ki porabi ATP, vrti znotraj membrane za 180 °. Natrijev ion je zunaj celice in je tam ločen, kalijev ion pa pride noter in se tudi sprosti, nakar molekula beljakovin zavzame prvotni položaj in vse se začne znova.

Zaradi aktivnega transporta celica v sebi ohranja visoko koncentracijo kalija in nizko koncentracijo natrija. V tem primeru se lahko ioni premikajo proti gradientu svoje koncentracije (analogija s plinom: črpanje plina iz posode z nizkim tlakom v posodo z visokim tlakom).

Slika 13. Shema aktivnega prevoza

Zelo pomemben je aktivni prenos snovi skozi biološke membrane. Zaradi aktivnega prenosa v telesu se ustvarijo gradienti koncentracije, gradienti električnega potenciala, gradienti tlaka itd., Ki podpirajo življenjske procese, torej z vidika termodinamike aktivni prenos ohranja telo v neravnovesnem stanju, podpira življenje.

Obstoj aktivnega prenosa snovi skozi biološke membrane je bil prvič dokazan v poskusih Ussinga (1949) na primeru prenosa natrijevih ionov skozi kožo žabe (slika 14).

Slika: 14.... Uporaba eksperimentalne sheme (A - ampermeter, V - voltmeter, B - baterija, P - potenciometer)

Ussingova eksperimentalna komora, napolnjena z normalno Ringerjevo raztopino, je bila razdeljena na dva dela s sveže izolirano žabje kožo. Na sliki 14 na levi - zunanja sluzna površina kože, na desni - notranja serozna površina. Opazovali smo pretoke natrijevih ionov skozi žabjo kožo: od leve proti desni od zunanje do notranje površine in od desne proti levi - od notranje do zunanje površine.

Na koži žabe se je pojavila potencialna razlika, ki je ločevala Ringerjevo raztopino, notranja stran kože pa je imela pozitiven potencial glede na zunanjo. Namestitev je imela enoto za kompenzacijo napetosti, s pomočjo katere je bila potencialna razlika na žabji koži nastavljena na nič, ki jo je nadzoroval voltmeter. Poleg tega se je ohranila enaka koncentracija ionov na zunanji in notranji strani. Če bi v teh pogojih, če bi prenos natrijevih ionov skozi kožo žabe določali le s pasivnim transportom, morali biti pretoki natrijevih ionov enaki in v tokokrogu ne bi bilo toka.

Ugotovljeno pa je bilo, da v poskusnih pogojih (odsotnost gradientov električnega potenciala in koncentracije) skozi kožo žabe teče elektrikazato obstaja enosmerni prenos nabitih delcev. Ugotovljeno je bilo, da tok skozi kožo teče iz zunanjega okolja v notranje. S sledilno metodo je bilo dokazano, da je natrijev tok navznoter večji od zunanjega.

Za to so bili radioaktivni izotopi Na 22 vključeni v levo raztopino eksperimentalne komore in Na 24 v desno raztopino. Izotop Na 22 propade z oddajanjem trdih γ-kvantov. Razpad Na 24 spremlja mehko β-sevanje. Registracija γ - in β - sevanja je pokazala, da je pretok Na 22 večji od pretoka Na 24. Ti eksperimentalni podatki so zagotovili neizpodbitne dokaze, da transport natrijevih ionov skozi žabje kožo ni v skladu z enačbo pasivnega transporta. Torej obstaja aktivni prenos. Nadaljnji poskusi so pokazali, da izčrpavanje zalog ATP v koži žab popolnoma zaustavi enosmerni pretok natrijevih ionov.

3. Namen učencev v učilnici:

Študent bi moral vedeti:

1. Vloga membrane pri delovanju celice.

2. Struktura, zgradba in modeli membran.

3. Funkcije membrane.

4. Fizikalne lastnosti membran.

5. Fikova enačba.

6. Nernst-Planckova enačba.

7. Vrste pasivnega transporta delcev skozi membrano.

8. Aktivni prenos delcev skozi membrano.

Študent bi moral biti sposoben:

1. Pojasnite strukturo membrane.

2. Pojasnite modele umetnih membran.

3. Pojasnite mehanizem pasivnega prenosa skozi membrano.

4. Pojasnite mehanizem aktivnega prenosa skozi membrano.

5. Rešite situacijske naloge.

1. Struktura bioloških membran.

2. Model tekočinsko-mozaične membrane.

3. Modeli umetnih membran.

4. Glavne funkcije celične membrane.

5. Fizikalne lastnosti membran.

6. Prenos molekul (atomov) skozi membrano. Fikova enačba.

7. Prenos ionov skozi membrane. Nernst-Planckova enačba.

8. Sorte pasivnega prenosa molekul in ionov skozi membrane.

9. Aktivni prevoz. Ussingove izkušnje.

10. Reševanje situacijskih nalog.

5. Seznam vprašanj za preverjanje začetne ravni znanja:

1. Kaj so biološke membrane?

2. Kaj je osnova membrane?

3. Za kaj se uporabljajo fizikalno-kemijski (umetni) membranski modeli?

4. Opiši model tekočinsko-mozaične membrane.

5. Kaj je bočna difuzija? flin flop prehod?

6. Katere so glavne funkcije membrane in katere so?

7. Zapišite enačbe Fick in Nernst-Planck. Katere procese opisujejo?

8. Kaj se imenuje mobilnost?

9. Kaj je pasivni prevoz? Katere vrste pasivnega prevoza obstajajo?

10. Kaj je aktivni prevoz? Kako se izvaja?

11. Kakšen je pomen aktivnega prevoza snovi?

12. Pojasnite pojave prenosa snovi in \u200b\u200bnaboja skozi membrano.

13. Kaj se zgodi, če kletko postavimo v čisto vodo?

6 . Seznam vprašanj za preverjanje končne ravni znanja:

1. Opišite model lipidnih membran. Kje se uporabljajo?

2. Opiši fizične lastnosti membrane.

3. Med faznim prehodom membranskih fosfolipidov iz tekoče-kristalnega stanja v gel se spremeni debelina dvosloja. Kako se bo spremenila električna kapacitivnost membrane? Kako se bo spremenila jakost električnega polja v membrani?

4. Na biološko membrano uporabimo Fikovo enačbo.

5. Zapišite in razložite Nernst-Planckovo enačbo.

6. Pokažite, da se Nernst-Planckova enačba reducira na Fickovo enačbo za difuzijo nenabitih delcev.

7. Opiši vrste pasivnega prevoza.

8. Prepustnost celičnih membran za molekule vode je približno 10-krat večja kot za ione. Kaj se zgodi, če je izotonično vodna raztopina, v katerem so eritrociti, za povečanje koncentracije osmotsko aktivne snovi (na primer ioni Na +)?

9. Opišite Ussingove izkušnje.

7. Rešite naloge:

1. Kolikšna je razdalja na površini eritrocitne membrane, ki v 1 sekundi prevozi molekulo fosfolipida zaradi bočne difuzije? Koeficient bočne difuzije je enak 10 -12 m 2 / s. Primerjajte z obsegom rdečih krvnih celic s premerom 8 mikronov.

2. Specifična električna zmogljivost aksonske membrane, izmerjena z znotrajcelično mikroelektrodo, je bila enaka 0,5 μF / cm 2. Z uporabo formule za ploski kondenzator ocenite debelino hidrofobne plasti membrane z dielektrično konstanto 2.

3. Debelino dvojne plasti na vmesniku membrana - elektrolit označuje polmer Debyeja δ ... Določite δ za primer, ko so v raztopini elektrolita, ki obdaja membrano, samo kalijevi ioni s koncentracijo: 1) 10 -5 mol / l; 2) 10 -2 mol / l.

4. Poiščite zaščitni polmer Debyeja, ki ga ustvarjajo kalcijevi ioni, prisotni v raztopini, s koncentracijo 10 -5 mol / l in natrij s koncentracijo 10 -4 mol / l. Kako se bo spremenilo δ, če raztopina vsebuje samo kalcijeve ione v koncentraciji 10 -4 mol / l?

5. Kritični polmer lipidne pore v membrani je odvisen od robne napetosti pore, površinske napetosti membrane in membranskega potenciala. Izvedite formulo za kritični polmer por. Izračunajte kritični polmer por v odsotnosti membranskega potenciala. Vzemimo robno napetost por 10 -11 N, površinsko napetost dvosloja lipidov 0,3 mN / m.

6. Molska koncentracija kisika v ozračju z \u003d 9 mol / m. Kisik difundira s površine telesa žuželke navznoter skozi cevi, imenovane sapnik. Dolžina srednjega sapnika je približno h \u003d 2 mm in njegova površina preseka S \u003d 2 ∙ 10 -9 m 2. Ob predpostavki, da je koncentracija kisika v žuželki ( iz) je dvakrat manjša od koncentracije kisika v ozračju, izračunajte difuzijski tok skozi sapnik. Koeficient difuzije kisika D\u003d 10 -5 m 2 / s.

7. Dvojna fosfolipidna plast primerja biološko membrano s kondenzatorjem. Snov membrane je dielektrik z dielektrično konstanto ε \u003d 4. Potencialna razlika med membranskimi površinami U\u003d 0,2 V pri debelini d \u003d 10 nm. Izračunajte električno zmogljivost 1 mm 2 membrane in jakost električnega polja v njej.

8. Površina celice je približno enaka S\u003d 5 ∙ 10 -10 m 2. Specifična električna zmogljivost membrane (zmogljivost na enoto površine) je S ud \u003d 10 -2 F / m 2. V tem primeru je medcelični potencial U \u003d 70 mV. Določite: a) količino naboja na površini membrane; b) število monovalentnih ionov, ki tvorijo ta naboj.

9. Encim Na + - K + - ATPaza v plazemski membrani eritrocita je zaključil šest ciklov. Koliko natrijevih in kalijevih ionov je bilo aktivno prepeljanih? Koliko energije je bilo v tem primeru porabljenega, če hidrolizo enega mola ATP spremlja sproščanje 33,6 kJ? Učinkovitost procesa konjugacije energije se šteje za 100%.

8. Samostojno delo študentje:

V skladu z učbenikom Antonov V.F. et al. (§ 15.4.) Se seznanite s fizikalne metode določanje debeline membrane.

9. Chronocard trening:

1. Organizacijski čas - 5 minut.

2. Analiza teme - 50 min.

3. Reševanje situacijskih nalog - 40 min.

4. Trenutna kontrola znanja - 30 min

5. Povzemanje rezultatov lekcije - 10 min.

10. Seznam učna literatura na lekcijo:

(1) Remizov A.N., Maksina A.G., Potapenko A.Y. Medicinska in biološka fizika, M., "Drolja", 2008, §§ 11.1, 11.2, 11.5, 11.6.

Eritrociti poznan tudi kot rdeče krvne celice, - človeške krvne celice. Eritrociti so visoko specializirane celice, katerih naloga je prenašati kisik iz pljuč v telesna tkiva in prevažati ogljikov dioksid (CO 2) v nasprotni smeri. Pri vretenčarjih, razen pri sesalcih, imajo eritrociti jedro; pri eritrocitih sesalcev jedro ni.

Najbolj specializirani eritrociti sesalcev so v zrelem stanju brez jeder in organelov in imajo obliko dvokonkavnega diska, kar določa visoko razmerje med površino in prostornino, kar olajša izmenjavo plinov. Posebnosti citoskeleta in celične membrane omogočajo, da se eritrociti znatno deformirajo in obnovijo svojo obliko (človeški eritrociti s premerom 8 mikronov prehajajo skozi kapilare s premerom 2-3 mikrona).

Transport kisika zagotavlja hemoglobin (Hb), ki predstavlja ≈98% mase beljakovin v citoplazmi eritrocitov (v odsotnosti drugih strukturnih komponent). Hemoglobin je tetramer, v katerem vsaka beljakovinska veriga nosi hem - kompleks protoporfirina IX z železovim ionom, kisik pa je reverzibilno povezan z ionom Fe 2+ hemoglobina in tvori oksihemoglobin HbO 2:

Značilnost vezave kisika s hemoglobinom je alosterična regulacija - stabilnost oksihemoglobina se zmanjša ob prisotnosti 2,3-difosfoglicerinske kisline, vmesnega produkta glikolize in v manjši meri ogljikovega dioksida, ki spodbuja sproščanje kisika v tkivih, ki ga potrebujejo. Vsebino eritrocita predstavlja predvsem dihalni pigment hemoglobin, ki določa rdečo barvo krvi. Vendar je v zgodnjih fazah količina hemoglobina v njih majhna, v fazi eritroblasta pa je celična barva modra; kasneje celica postane siva in šele v celoti dozorela dobi rdečo barvo.

Pomembno vlogo v eritrocitu ima celična (plazemska) membrana, ki omogoča prehod plinov (kisik, ogljikov dioksid), ionov (Na, K) in vode. negativni naboj na površini eritrocitov.

Na površini lipoproteinske membrane so specifični antigeni glikoproteinske narave - aglutinogeni - dejavniki sistemov krvnih skupin (trenutno je raziskano več kot 15 sistemov krvnih skupin: AB0, Rh faktor, Duffy antigen (angleščina) rusko, Kell antigen, Kidd antigen (angleščina) Ruski), ki povzroča aglutinacijo eritrocitov pod delovanjem določenih aglutininov.



Učinkovitost delovanja hemoglobina je odvisna od velikosti kontaktne površine eritrocita z okoljem. Skupna površina vseh krvnih eritrocitov v telesu je večja, manjša je njihova velikost. Pri ljudeh je premer eritrocitov 7,2-7,5 mikronov, debelina - 2 mikrona, prostornina - 76-110 mikronov. ³ Eritrocitna membrana je plastični molekularni mozaik, ki ga sestavljajo beljakovine, lipoproteini in glikoproteini ter po možnosti povsem lipidni predeli. Njegova debelina je približno 10 nm, približno milijonkrat je bolj prepustna za anione kot za kation. Prenos snovi skozi membrano se zgodi glede na njihovo kemijske lastnosti različne poti: hidrodinamično (z difuzijo), ko snovi kot v raztopini prehajajo skozi membranske pore, napolnjene z vodo, ali če so snovi topne v maščobah, s prodiranjem skozi mesta lipidov. Nekatere snovi lahko vstopijo v enostavno reverzibilne vezi z nosilnimi molekulami, vgrajenimi v membrano, in nato pasivno ali kot rezultat tako imenovanega aktivnega transporta prehajajo skozi membrano.

45. Nastanek eritrocitov. Dejavniki, ki sodelujejo pri tvorbi eritrocitov in hemoglobina, uravnavanje eritropoeze. ESR, ključni dejavniki, ki določajo vrednost ESR.

glavna spodbuda za razvoj eritrocitov je hipoksija. Hipoksija - zmanjšanje vsebnosti kisika v tkivih. Pomanjkanje O2 prispeva k nastanku eritropoetinov v ledvičnem epiteliju. Eritropoetini vstopijo v krvni obtok, nato v CCM, kjer stimulirajo diff-ku in razvoj matičnih celic v eritrocite. Vitamin B12 in folna kislina sodelujeta pri uravnavanju eritropoeze. Ti vitamini so bistveni za zorenje in razvoj celičnega jedra. Vitamin B12 se veže na nosilno beljakovino v želodcu in transkobalamin se tvori in prenaša na 12 sc, kjer je podvržen hidrolizi in vit. B12 z notranjim hematopoetskim faktorjem se dostavi v ileum. V tem odseku se v prisotnosti Ca2 + veže na enterocitno membrano. Kri vstopi in se prepelje do k-tarč. Vitamin B12 upošteva pri sintezi DNA v eritroblastih. Vitamin B6 je koencim, od katerega koli do drugega hema v eritroblastih. Vitamin C - prispeva k presnovi folne kisline v eritroblastih. ESR je nespecifičen kazalnik prisotnosti bolezni, ker zviša se raven beljakovin v krvni plazmi in poveča sedimentacija eritrocitov. Običajno od 5 do 10 mm / uro.

Študija beljakovin v plazemski membrani eritrocitov je omogočila oblikovanje novih idej o strukturi membran. Zlasti se je pojavila predpostavka, da imajo vsaj nekatere membrane "okostje". Človeška eritrocitna membrana vsebuje pet glavnih beljakovin in veliko število manjših. Večina membranskih beljakovin je glikoproteinov. Celotni proteini v eritrocitni membrani vključujejo glikoforin ("transporter sladkorja"). Njegov molekulska masa je 30.000; glikoforin vsebuje 130 aminokislinskih ostankov in veliko ostankov sladkorja, ki predstavljajo približno 60% celotne molekule. Na enem koncu polipeptidne verige se nahaja kompleksna hidrofilna glava, ki vključuje do 15 oligosaharidnih verig, od katerih je vsaka sestavljena iz približno 10 ostankov sladkorja. Na drugem koncu glikoforinske polipeptidne verige je veliko število ostankov glutaminske in asparaginske kisline (sl. 12-20), ki so negativno nabite pri pH 7,0. Na sredini molekule med obema hidrofilnima koncema je območje polipeptidne verige, ki vsebuje približno 30 hidrofobnih aminokislinskih ostankov. S sladkorjem bogat konec molekule glikoforina je lokaliziran na zunanji površini eritrocitne membrane in štrli iz nje v obliki grma. Menijo, da hidrofobna regija, ki se nahaja na sredini molekule glikoforina, prehaja skozi dvoslojni lipid, polarni konec z negativno nabitimi aminokislinskimi ostanki pa je potopljen v citosol. Glava glikoforina bogata s sladkorjem vsebuje antigene determinante, ki določajo krvno skupino (A, B ali O). Poleg tega vsebuje področja, ki vežejo nekatere patogene viruse.

Drugi pomemben protein eritrocitne membrane - spektrino - predstavlja do 20% celotne količine beljakovin v membrani.

Slika: 12–20. Molekula glikoforina v membrani eritrocitov. Razvejene ogljikohidratne verige, ki štrlijo iz membrane, nosijo določene regije, ki določajo krvno skupino, pa tudi regije, odgovorne za vezavo nekaterih virusov.

Ta periferni protein se nahaja na notranji površini membrane; enostavno je izvleči. Molekula spektrina je sestavljena iz štirih polipeptidnih verig, katerih skupna molekulska masa je približno 1 milijon; te verige tvorijo dolge prožne palice, dolge 100-200 nm. Z vezavo na nekatere beljakovine in lipide na notranji površini eritrocitne membrane molekule spektrina tvorijo prožno rešetko, ki očitno igra vlogo membranskega okostja. Na spektrin se vežejo tudi aktinski mikrofilamenti in zelo verjetno so ti, ki spektrinske palice povezujejo med seboj. Tako lahko rečemo, da ima eritrocitna membrana okostje ali ogrodje, na katerega so pritrjeni specifični lipidi in membranski proteini (slika 12-21).

Plazemske membrane drugih celic imajo bolj zapleteno strukturo.

Slika: 12. – 21. Shematski prikaz odseka eritrocitne membrane. Diagram prikazuje oligosaharidne "antene", ki jih tvorijo membranski glikoproteini in glikolipidi, stranske oligosaharidne verige glikoforina ter skeletna osnova molekul spektrina, pritrjenih na notranjo površino membrane, ki so povezane s kratkimi aktinskimi filamenti.

Na zunanji površini celic v mnogih gostih tkivih je še en pomemben glikoprotein - fibronektin (oddelek 11.12), ki ima visoko adhezivno sposobnost in po možnosti zagotavlja adhezijo celic iste vrste med seboj.

1

1 SBEE HPE Saratovska državna medicinska univerza poimenovana po V IN. Ministrstvo za zdravje Rusije Razumovsky "

1. Normalna fiziologija: učbenik / ur. A.V. Zavyalova, V.M. Smirnova, 2011. - 368 str.

2. Normalna fiziologija: učbenik [N.А. Agadzhanyan, N.A. Barabash, A.F. Belov in drugi] / ur. prof. V.M. Smirnov. - 3. izd. - M.: Založniško središče "Akademija", 2010. - 480 str.

3. Človeška fiziologija / V.F. Kirichuk, O. N. Antipova, N.E. Babičenko, V.M. Golovchenko, E.V. Ponukalina, I.V. Smyshleeva, L.K. Tokajev / Uredil V.F. Kirichuk. - 2. izd. - Saratov: Založba Saratov Medical University, 2009. - 343 str.

4. Fiziologija in patofiziologija rdeče krvi: učbenik. dodatek / N.P. Chesnokova, V.V. Morrison, E.V. Ponukalina, T. A. Nevvazhai; pod skupno. izd. prof. N.P. Chesnokova. - Saratov: Založba Sarat. srček. Univerza, 2013. - 80 str.

5. Hematološki atlas / S. Lugovskaya, M.E. Pošta. 3. izdaja. - Moskva - Tver: Založba OOO Triada, 2011. - str. 3–23.

6. Celični in molekularni mehanizmi regulacije sistema hemostaze v normalnih in patoloških pogojih: monografija. Smithy. - Chita: Express Publishing House, 2010. - S. 261–368.

7. Hematologija / Uredil prof. O. A. Rukavitsyna, A.D. Pavlova, E.F. Morschakova et al. - SPb.: OOO "DP", 2007. - str. 29–34.

Lastnosti: strukturna organizacija eritrocitne membrane

Eritrocit je obdan s plazemsko membrano, katere struktura je dobro raziskana, enaka kot v drugih celicah. Citoplazmatska membrana eritrocitov vključuje fosfolipidni dvosloj, medtem ko beljakovine bodisi „plavajo“ na površini membrane bodisi prežemajo lipide, kar zagotavlja trdnost in viskoznost membran. Površina membrane enega eritrocita je približno 140 μm2.

Beljakovine predstavljajo približno 49%, lipidi - 44%, ogljikovi hidrati - 7%. Ogljikovi hidrati so kemično vezani na beljakovine ali lipide in tvorijo glikoproteine \u200b\u200boziroma glikolipide.

Najpomembnejše sestavine membrane eritrocitov so lipidi, vključno z do 48% holesterola, 17-28% - fosfotidilholin, 13-25% - sfingomielin in številni drugi fosfolipidi.

Fosfotidilholin membrane eritrocitov ima nevtralen naboj, praktično ne vpliva na pozitivno nabite Ca2 + kanale, s čimer zagotavlja atrombogenost eritrocitov. Zaradi lastnosti, kot so fluidnost, plastičnost, lahko eritrociti prehajajo skozi kapilare s premerom ~ 3 mikrona.

Beljakovine eritrocitne membrane delimo na periferne in integralne. Med periferne beljakovine spadajo spektrin, ankyrin, protein 4.1., Protein P55, aducin itd. Skupina integralnih proteinov vključuje frakcijo 3 in glikoforine A, B, C, O, E. Ankyrin tvori spojino s p-spektrinom. V sestavi eritrocitov je bilo najdenih približno 340 membranskih in 250 topnih beljakovin.

Plastičnost eritrocitov je povezana s fosforilacijo membranskih proteinov, zlasti beljakovin pasu 4.1.

Beljakovinska frakcija 4.2. - pallidin zagotavlja vezavo kompleksa spektrin-aktin-ankirin s frakcijo 3, spada v skupino proteinov transglutaminaze.

Med kontraktilne beljakovine eritrocitne membrane spadajo p-aktin, tropomodulin, stromatin in tropomiozin.

Glikoforini so sestavni proteini eritrocitne membrane, ki določajo negativni naboj, ki spodbuja odbijanje eritrocitov drug od drugega in žilnega endotelija.

Protein 3 je glavni aktinski protein, ki uravnava defosforilacijo eritrocitov.

Kot smo že omenili, je eritrocitna membrana kompleksen kompleks, ki vključuje lipide, beljakovine in ogljikove hidrate, organizirane na določen način, ki tvorijo zunanjo, srednjo in notranjo plast eritrocitne membrane.

Glede prostorske razporeditve različnih kemičnih sestavin eritrocitne membrane je treba opozoriti, da zunanjo plast tvorijo glikoproteini z razvejanimi kompleksi oligosaharidov, ki so končni odseki skupinskih antigenov krvi. Lipidna komponenta zunanje plasti je fosfatidilholin, sfingomielin in neesterificirani holesterol. Lipidi zunanje plasti eritrocitne membrane igrajo pomembno vlogo pri zagotavljanju nespremenljivosti strukture membrane, selektivnosti njene prepustnosti za različne podlage in ione. Skupaj s fosfolipidi holesterol uravnava aktivnost membransko vezanih encimov s spreminjanjem viskoznosti membrane in sodeluje tudi pri spreminjanju sekundarne strukture encimov. Molsko razmerje holesterol / fosfolipidi v celičnih membranah pri ljudeh in številnih sesalcih je 0,9. Spremembo tega razmerja v smeri povečanja opažamo v starosti, pa tudi pri nekaterih boleznih, povezanih z moteno presnovo holesterola.

Zmanjšanje fluidnosti eritrocitne membrane in sprememba njenih lastnosti je opaziti tudi s povečanjem vsebnosti sfingomielina,

Srednji dvoplast eritrocitne membrane predstavljajo hidrofobni "repi" polarnih lipidov. Lipidni dvoplast ima izrazito fluidnost, ki jo zagotavlja določeno razmerje med nasičenimi in nenasičenimi maščobnimi kislinami hidrofobnega dela dvosloja. Integralni proteini, ki vključujejo encime, receptorje, transportne beljakovine, so aktivni le, če se nahajajo v hidrofobnem delu dvosloja, kjer dobijo prostorsko konfiguracijo, potrebno za aktivnost. Zato kakršne koli spremembe lipidne sestave eritrocitne membrane spremlja sprememba njene fluidnosti in motenje dela integralnih beljakovin.

Notranja plast eritrocitne membrane, obrnjena proti citoplazmi, je sestavljena iz proteinov spektrina in aktina. Spektrin je specifična beljakovina eritrocitov, njegove prožne podolgovate molekule, ki se vežejo z aktinskimi mikrofilamenti in lipidi na notranji površini membrane, tvorijo nekakšen skelet eritrocitov. Majhen odstotek lipidov v notranji plasti eritrocitne membrane predstavljata fosfatidiletanolamin in fosfatidilserin. Prisotnost spektrina določa gibljivost beljakovin, ki imajo lipide dvojni bis.

Eden pomembnih glikoproteinov je glikoforin, ki je vsebovan na zunanji in notranji površini eritrocitnih membran. Glikoforin vsebuje veliko število sialična kislina in ima pomemben negativni naboj. V membrani se nahaja neenakomerno, tvori območja, ki štrlijo iz membrane, ki so nosilci imunoloških dejavnikov.

Struktura in stanje eritrocitne membrane, nizka viskoznost normalnega hemoglobina zagotavljajo pomembne plastične lastnosti eritrocitov, zaradi česar eritrocit zlahka prehaja skozi kapilare, ki imajo pol premera, pol večji od same celice, in ima lahko različne oblike. Drug protein eritrocitov iz periferne membrane je ankirin, ki tvori vez z molekulo P-spektrina.

Funkcije eritrocitne membrane

Eritrocitna membrana zagotavlja regulacijo elektrolitskega ravnovesja celice zaradi aktivne energije odvisnega transporta elektrolitov ali pasivne difuzije spojin vzdolž osmotskega gradienta.

V membrani eritrocitov so ionsko prepustni kanali za Na +, K + kation, za O2, CO2, Cl-HCO3-.

Transport elektrolitov skozi eritrocitno membrano in vzdrževanje njenega membranskega potenciala zagotavljajo energetsko odvisni sistemi Na +, K +, Ca2 + - ATPaze.

Membrana eritrocitov je dobro prepustna za vodo s sodelovanjem tako imenovanih beljakovinskih in lipidnih poti, pa tudi anionov, plinastih spojin in je slabo prepustna za monovalentne kalijeve in natrijeve katione.

Proteinska pot transmembranskega prenosa vode je zagotovljena s sodelovanjem beljakovinskega "pasu 3", ki prodira skozi eritrocitno membrano, pa tudi glikoforina.

Molekularna narava lipidne poti prenosa vode skozi membrano eritrocitov praktično ni raziskana. Prehod molekul majhnih hidrofilnih neelektrolitov skozi eritrocitno membrano poteka na enak način kot prenos vode zaradi beljakovinskih in lipidnih poti. Prenos sečnine in glicerina skozi eritrocitno membrano je zagotovljen z encimskimi reakcijami.

Značilnost eritrocitne membrane je prisotnost močnega sistema aktivnega transporta monovalentnih anionov (klor in fluor) in dvovalentnih anionov (SO42-, PO42-) zaradi nosilnih beljakovin.

Zagotovljen je transport organskih anionov preko eritrocitne membrane, prav tako pa tudi transport anorganskih anionov, s sodelovanjem beljakovine "pas 3".

Eritrocitna membrana zagotavlja aktiven transport glukoze, katere kinetiko zagotavlja odvisnost Michaelis-Menten. Pomembno vlogo pri prenosu glukoze skozi eritrocitno membrano ima polipeptid pasu 4.5 (beljakovine z MW 55 kDa so možni produkti razgradnje polipeptida pasu 3). Domneva se o prisotnosti posebnega lipidnega okolja v beljakovinah - nosilcih sladkorjev v membrani eritrocitov.

Neenakomerna porazdelitev monovalentnih kationov v sistemu eritrocit-krvna plazma se vzdržuje s sodelovanjem energetsko odvisne črpalke Na +, ki izvaja transmembransko izmenjavo ionov Na + eritrocitov za ione K + v krvni plazmi v razmerju 3: 2. Poleg navedene transmembranske izmenjave Na + / K +, Na +, črpalka izvaja vsaj štiri transportne procese: izmenjava Na + → Na +; Izmenjava K + → K +; enovalentni vnos ionov Na +, skupaj z izhodom K +.

Molekularna osnova črpalke Na + je encim Na +, K + -ATP-aza - integralni protein, tesno vezan na membranske lipide, sestavljen iz 2 polipeptidnih podenot z MW 80-100 kDa.

Transportni sistem ima 3 centre, ki vežejo ione Na +, lokalizirane na citoplazmatski strani membrane. Na zunanji strani membrane na transportnem sistemu sta 2 vezavna centra za K + ione. Pomembno vlogo pri ohranjanju visoke aktivnosti encima imajo membranski fosfolipidi.

Za delovanje črpalke Ca2 + skrbijo nukleotidi, pa tudi visokoenergijske spojine, predvsem ATP, CTP, GTP, v manjši meri GTP in CTP.

Kot pri Na + -črpalki je tudi delovanje črpalke Ca2 + v eritrocitih povezano z manifestacijami aktivnosti Ca2 +, Mg2 + -ATPaze. V membrani enega eritrocita najdemo približno 700 molekul Ca2 +, Mg2 + -ATPaze.

Skupaj s pregradno in transportno funkcijo eritrocitna membrana opravlja receptorsko funkcijo.

Prisotnost receptorjev za inzulin, endotelin, ceruloplazmin, a2-makroglobulin, α- in β-adrenergične receptorje na eritrocitni membrani je bila eksperimentalno dokazana. Na površini eritrocitov so receptorji za fibrinogen, ki imajo precej visoko specifičnost. Eritrociti na membrani nosijo tudi receptorje za histamin, TxA2, prostaciklin.

V membrani eritrocitov najdemo receptorje za kateholamine, ki zmanjšujejo gibljivost maščobnih kislin lipidov eritrocitnih membran in osmotsko stabilnost eritrocitov.

Ugotovljena je bila rekonstrukcija strukture eritrocitne membrane pod vplivom nizkih koncentracij insulina, človeškega rastnega hormona, prostaglandinov iz skupin E in E2.

V membranah eritrocitov je visoka in aktivnost c - AMP. S povečanjem koncentracije c-AMP v eritrocitih (do 10-6 M) se okrepijo procesi fosforilacije beljakovin, kar posledično vodi do spremembe stopnje fosforilacije in prepustnosti eritrocitnih membran za ione Ca2 +.

Eritrocitna membrana vsebuje izoantigene različnih sistemov imunoloških reakcij, ki določajo skupinsko pripadnost človeške krvi s temi sistemi.

Antigena struktura eritrocitne membrane

Eritrocitna membrana vsebuje različne antigene vrst, skupin in posameznikov. Obstajata dve vrsti izoantigenov eritrocitov, ki določata skupinsko specifičnost človeške krvi - aglutinogena A in B. Skladno s tem v krvni plazmi ali serumu najdemo dve vrsti izoantiteles - aglutinina α in β. Človeška kri ne vsebuje aglutinogenov in aglutininov z istim imenom. Do njunega srečanja in medsebojnega delovanja lahko pride med transfuzijo nezdružljivih krvnih skupin, kar vodi do razvoja aglutinacije in hemolize eritrocitov.

Kot veste, je za krvno skupino I (0) značilna odsotnost aglutinogenov A in B v eritrocitih v prisotnosti aglutininov α in β v plazmi ali serumu, ki se pojavi pri 40-50% ljudi v državah srednje Evrope.

Za krvno skupino II (A) je značilna prisotnost aglutinogena A v membrani eritrocitov, medtem ko krvna plazma vsebuje β aglutinine. Navedena krvna skupina je pogosta pri 30-40% ljudi.

Za krvno skupino III (B) je značilna prisotnost aglutinogena B v membrani eritrocitov, v plazmi ali serumu pa prisotnost aglutininov tipa α. Ta krvna skupina se pojavi pri približno 10% prebivalstva.

Za krvno skupino IV (AB) je značilna prisotnost fiksnih aglutinogenov A in B v membrani eritrocitov, medtem ko naravna aglutinina α in β nista v plazmi ali serumu. To krvno skupino najdemo pri 6% prebivalstva.

Genetski antigeni nadzor sistemi A, B, O eritrocitne membrane predstavljajo geni O, H, A, B, lokalizirani v dolgem kraku 9. para kromosomov.

Aglutinini α in β spadata v razred Ig M, so naravni protitelesi, nastanejo pri otroku v prvem letu življenja in dosežejo največ 8-10 let.

Drugo mesto med antigenimi lastnostmi eritrocitnih membran po kliničnem pomenu zavzema sistem Rh - Hr. Prvič so faktor Rh leta 1940 odkrili K. Landsteiner in A. Wiener, v eritrocitih ga vsebuje 85% ljudi bele rase. Pri 15% ljudi teh eritrocitnih antigenov ni. Trenutno je ugotovljena lipoproteinska narava antigenov tega sistema, približno 20 jih je, tvorijo različne kombinacije v membrani eritrocitov. Najpogostejši rezus antigeni so 6 sort: Rh0 (D), rh ’(C), rh’ ’(E), Hr0 (d), hr’ (c), hr ’’ (e). Najmočnejši antigen v tej skupini je Rh0 (D).

Protitelesa Rh in Hr sistemov - pridobljeni antiresusaglutinini, imunski, odsotni v krvi Rh (-) ljudi od trenutka rojstva, se sintetizirajo med prvo transfuzijo Rh (+) krvi Rh (-) prejemniku, pa tudi med prvo nosečnostjo Rh (-) ženske Rh (+) sadje. Med prvo nosečnostjo se ta protitelesa več mesecev počasi sintetizirajo v majhnem titru, ne da bi pri materi in plodu povzročili resne zaplete. Ob večkratnem stiku Rh negativne osebe z Rh pozitivnimi eritrociti je možen Rh konflikt. Protitelesa sistema Rh - Hr spadajo v razred Ig G, zato zlahka prodrejo skozi placentno pregrado, povzročijo aglutinacijo in hemolizo fetalnih eritrocitov, kar spremlja razvoj hemolitične zlatenice pri novorojenčkih. V primeru ponavljajoče se transfuzije krvi, ki ni združljiva z Rh antigeni darovalca in prejemnika, lahko pride do transfuzijskega šoka.

Bibliografska referenca

Chesnokova N.P., Ponukalina E.V., Bizenkova M.N. PREDAVANJE 2. ZNAČILNOSTI ZGRADBE IN FUNKCIJE ERITROCITALNE MEMBRANE // Uspekhi sodobna naravoslovna znanost... - 2015. - št. 1-2. - S. 328-331;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id\u003d34842 (datum dostopa: 25.10.2019). Opozarjamo vas na revije, ki jih je izdala "Akademija za naravoslovje"