Строение гемоглобина. Функции гемоглобина. Производные гемоглобина. Онтогенетические и патологические формы гемоглобина. Привести примеры. Гемоглобинопатии. Качественные и количественные гемоглобинопатии. Привести примеры.

• Гемоглобин (Hb) — хромопротеин: гем (Fe²⁺-протопорфирин IX) + глобин (тетрамер α₂β₂ у HbA).
• Функции: транспорт O₂, CO₂ (карбаминогемоглобин), буферная, транспорт NO.
• Производные: окси-Hb, дезокси-Hb, карбамино-Hb, карбокси-Hb (CO), мет-Hb (Fe³⁺), сульф-Hb.
• Онтогенетические: эмбриональные (Gower, Portland), HbF (α₂γ₂, высокое сродство к O₂), HbA, HbA₂.
• Патологические: HbS (серповидно-клеточный), HbC, HbE, HbM.
• Гемоглобинопатии: качественные (структурные, напр. HbS) и количественные (талассемии — дефицит α- или β-цепей).

Гемоглобин (Hb) — это сложный железосодержащий белок эритроцитов, относящийся к классу хромопротеинов. Состоит из белковой части — глобина и небелковой части — гема. Гем представляет собой протопорфирин IX, в центре которого находится атом железа (Fe²⁺), способный обратимо связывать кислород. Глобин — тетрамер, состоящий из двух пар полипептидных цепей (α- и β-подобных). У взрослого человека основной гемоглобин — HbA (α₂β₂). Каждая цепь содержит гем, расположенный в гидрофобном кармане.

Функции гемоглобина:

1. Транспорт кислорода от легких к тканям.
2. Транспорт углекислого газа (CO₂) от тканей к легким (в виде карбаминогемоглобина и в составе бикарбоната).
3. Участие в поддержании кислотно-основного состояния (буферная система гемоглобина).
4. Транспорт оксида азота (NO), участвующего в регуляции сосудистого тонуса.

Производные гемоглобина:

1. Оксигемоглобин (HbO₂) — гемоглобин, связанный с кислородом; имеет ярко-красный цвет.
2. Деоксигемоглобин (HHb) — восстановленный гемоглобин без кислорода; темно-вишневый.
3. Карбаминогемоглобин (HbCO₂) — гемоглобин, связанный с CO₂ по аминогруппам глобина.
4. Карбоксигемоглобин (HbCO) — образуется при связывании с угарным газом (CO); прочнее оксигемоглобина, не способен переносить O₂.
5. Метгемоглобин (MetHb) — гемоглобин с Fe³⁺; не связывает O₂; образуется при окислении.
6. Сульфгемоглобин (SulfHb) — образуется при действии сероводорода; зеленоватый цвет.

Онтогенетические формы гемоглобина:

1. Эмбриональные гемоглобины (Gower 1, Gower 2, Portland) — синтезируются на ранних сроках беременности.
2. Фетальный гемоглобин (HbF, α₂γ₂) — основной у плода; имеет более высокое сродство к кислороду, чем HbA, что обеспечивает эффективный транспорт O₂ от матери к плоду.
3. Гемоглобин взрослого (HbA, α₂β₂) — доминирует после рождения.
4. HbA₂ (α₂δ₂) — минорная форма (2-3% у взрослых).

Патологические формы гемоглобина:

1. Серповидно-клеточный гемоглобин (HbS) — при замене Glu на Val в β-цепи; полимеризуется при дезоксигенации, вызывая деформацию эритроцитов.
2. Гемоглобин C (HbC) — замена Glu на Lys в β-цепи; вызывает кристаллизацию и гемолиз.
3. Гемоглобин E (HbE) — замена Glu на Lys в β-цепи; распространен в Юго-Восточной Азии.
4. Гемоглобин M (HbM) — мутации, стабилизирующие Fe³⁺; вызывает метгемоглобинемию.

Гемоглобинопатии — наследственные заболевания, связанные с нарушением структуры или синтеза глобиновых цепей.

Качественные гемоглобинопатии (структурные):

• Обусловлены точечными мутациями, изменяющими аминокислотную последовательность.
• Примеры: серповидно-клеточная анемия (HbS), HbC, HbE, HbM.

Количественные гемоглобинопатии (талассемии):

• Связаны со снижением синтеза одной из цепей глобина.
• α-талассемия — дефицит α-цепей; β-талассемия — дефицит β-цепей.
• Приводят к дисбалансу цепей, гемолизу и анемии.
• Примеры: большая β-талассемия (анемия Кули), малая β-талассемия.