Какую роль в молекуле гемоглобина играет атом железе?

По мере созревания в костном мозге уже на стадии базофильных эритробластов появляется гемоглобин. Завершается биосинтез гемоглобина в ретикулоцитах, содержащиеся в русле крови. В зрелом эритроците содержание гемоглобина постоянный. Он может только уменьшаться при частичном гемолизе за счет выхода части гемоглобина с эритроцита, чего в норме практически не наблюдается. Важную роль в биосинтезе гемоглобина играют витамин ВИ2, В6, фолиевая кислота и микроэлемент Fe2 +, входящая в состав простетической группы (гем). В молекуле гемоглобина содержится 1 молекула глобина и 4 молекулы гема. Гем содержит в своем составе атом железа, способный присоединять или отдавать кислород. При этом валентность железа не изменяется (он остается двухвалентного).
Белковая часть гемоглобина - глобин - состоит из 4 цепей. Эритроциты взрослого человека содержат 2а-и 2В-цепи. Такой гемоглобин носит название АНb (от англ. Adult - взрослый). В крови плодов является FHb (от англ. Fetus - плод), содержащий 2а-и второе-цепи. FHb отличается лучшей способностью транспортировать кислород. Поэтому в крови плода, несмотря на низкий Р02, образуется достаточно большое количество оксигемоглобина. Перед рождением плода эритроциты с FHb постепенно исчезают из крови, заменяясь эритроцитами, содержащими АНb.
Гемоглобин, участвуя в транспорте газов, образует различные соединения. Присоединив кислород, он превращается в оксигемоглобин (НЬ02). Гемоглобин, отдавший кислород тканям, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином.
Он имеет темный цвет. В венозной крови часть гемоглобина соединена с С02 - карбгемоглобин (НЬСО).
Под действием сильных окислителей железо превращается в трехвалентное. Иногда образуется прочная соединение с 02 - метгемоглобин (MtHb). В норме метгемоглобин образуется в очень малых количествах. Этому препятствуют соответствующие ферменты, содержащиеся в эритроцитах.
При вдыхании воздуха, содержащего угарный газ, образуется прочная соединение - карбоксигемоглобин (НЬСО). Сродство гемоглобина к CO в сотни раз превышает сродство его до 02, и поэтому возможность транспорта кислорода в этих условиях резко ухудшается. Но при дыхании свежим воздухом, особенно богатым на кислород, при несмертельного отравлении CO медленно отщепляется и киснетранспортна функция гемоглобина восстанавливается.
Структура глобина влияет на устойчивость (резистентность) эритроцитов. Например, эритроциты с FHb менее устойчивы и в русле крови (при легочном дыхании) активно разрушаются. Меняются устойчивость мембраны и даже форма эритроцита и при патологических типах гемоглобина - S, С и т. д. Эти разновидности гемоглобина особенно часто наблюдаются у жителей экваториальных стран. Эритроциты, содержащие F-гемоглобин, большие по размеру. Концентрация • эритроцитов в крови новорожденных выше, чем у взрослых (в 5,9-10в-12 / л). В крови доношенных детей FHb составляет около 70%. После рождения активно гемолизоваии эритроциты заменяются новообразованными, содержащие АНb. Но в первые сутки жизни гемолиз преобладает над процессом создания, поэтому концентрация эритроцитов снижается. Низкая концентрация их в возрасте 5-6 мес (до 4,0-4,1 10в-12 / л). Как правило, уровень эритроцитов в крови детей до периода полового созревания остается несколько ниже, чем в крови взрослых. При старении количество эритроцитов в крови изменяется мало.
При подъеме на высоту стимулируется эритропоэз и увеличивается общее количество эритроцитов (абсолютный эритроцитоз). Лри подъеме на каждый километр и длительном пребывании на такой высоте количество эритроцитов в крови увеличивается на 0,7 XX 10в-12 / л.