ERITROCITI STRUTTURA E METABOLISMO

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1 ERITROCITI STRUTTURA E METABOLISMO Il globulo rosso maturo ha una struttura molto semplice perché sfornito di nucleo e degli organuli citoplasmatici Dott.ssa M. COPPOLA Dott.ssa C. CRISCUOLO LA MEMBRANA 1. impedisce l adesione alle cellule endoteliali e l aggregazione 2. ancora alcuni enzimi glicolitici 3. èla sede di attivi scambi tra il citoplasma cellulare e l ambiente esterno (impermeabile ai cationi mono e bivalenti, altamente permeabile all acqua e agli anioni) 4. fornisce flessibilità 1

2 scaricato da COMPOSIZIONE 1. doppio strato lipidico 2. citoscheletro proteico sottostante LIPIDI DI MEMBRANA Costituiscono il 60% della massa della membrana cellulare. Sono rappresentati principalmente da colesterolo e fosfolipidi, a distribuzione asimmetrica tra i due foglietti lipidici. Una piccola parte è rappresentata dai glicolipidi, che trasportano antigeni eritrocitari come A, B,H, P PROTEINE DI MEMBRANA 1. INTEGRALI, che penetrano saldamente nel doppio strato lipidico 2. PERIFERICHE, che formano una sorta di rete (o citoscheletro), che riveste la superfice interna della membrana. 2

3 scaricato da PROTEINE INTEGRALI BANDA 3: 9Grossa proteina 9Si lega all anchirina, punto chiave per l ancoraggio del citoscheletro alla membrana 9Responsabile dell equilibrio anionico GLICOFORINE: 9Almeno 4 tipi (A, B, C, D) 9Il tipo C, mediante il legame con la proteina 4.1 contribuisce alla stabilizzazione ORIZZONTALE della membrana 4 PROTEINE PERIFERICHE SPECTRINA: 9la più abbondante e la più grossa proteina del citoscheletro. 9supporto strutturale al sovrastante doppio strato lipidico. 9costituita da due subunità, α e β. Le due catene si uniscono in maniera antiparallela, a formare dei dimeri, che si associano, a loro volta, in tetrametri. Questi costituiscono i lati di un esagono, ai cui angoli si trovano i cosiddetti complessi giunzionali, formati da actina, proteina 4.1 etc. 9Trasportano alcuni Ag dei gruppi sanguigni (Mn, Ss, ecc) ANCHIRINA: 9legame con la β spectrina 9Legame con la banda 3 9ruolo primario di ancoraggio tra il citoscheletro e il doppio strato lipidico PROTEINA 4.2: 9stabilizza il legame tra la banda 3 e l anchirina 3

4 METABOLISMO Interazioni verticali Interazioni orizzontali Produce energia sotto forma di ATP (glicolisi anerobia) Mantiene in forma ridotta: il ferro dell eme i gruppi sulfidrilici delle proteine Glucose GLICOLISI ANAEROBIA (1) Anaerobic Glycolysis Oxidative Glycolysis NADPH Glutathione Il glucosio rappresenta l unica fonte energetica del globulo rosso NADH Antioxidant Activity Penetra nella cellula mediante uno specifico trasportatore di membrana insulino indipendente. ATP Methemoglobin Reduction Lactate 4

5 GLICOLISI ANAEROBIA (2) Il glucosio viene metabolizzato a piruvato e lattato, con produzione, per ogni molecola di glucosio, di: 2 molecole di ATP Hexokinase Glucose-6-phosphate isomerase Phosphofructokinase Aldolase Triose phosphate isomerase 2 molecole di 2,3 difosfoglicerato 2 molecole di NADH, cofattore dell enzima metemoglobina reduttasi Glyceraldehyde 3 phosphate isomerase Phosphoglycerate kinase Phosphoglyceromutase Enolase Pyruvate kinase SHUNT DEI PENTOSO FOSFATI Il glucosio non è utilizzato per la produzione di ATP, ma per rigenerare il patrimonio di NADPH OXIDANTS Il NADPH è cofattore della glutatione reduttasi Hexose Monophosphate Shunt NADP NADPH GSH GSSG H 2 O 2 H 2 O Il glutatione ridotto viene utilizzato per mantenere lo stato ossidativo dell eme e delle proteine 5

6 L EMOGLOBINA È una proteina formata da quattro catene peptidiche (globine),uguali a due a due;e da una porzione non proteica (eme),composta da protoporfirina e ferro. le catene globiniche ne esistono di sei diversi tipi: alfa, beta, gamma, delta, epsilon e zeta Rappresentazione schematica di una molecola di HbA. I dischi neri rappresentano i gruppi prostetici. Le catene emoglobiniche umane L assetto emoglobinico proprio della vita adulta è il seguente: L HbA(alfa2beta2) rappresenta il 97-98% dell emoglobina totale L HbA2(alfa2delta2) rappresenta il 2-3% L HbF(alfa2gamma2) rappresenta lo 0-1% I CLUSTER GLOBINICI Per le catene beta e delta possiede una sola coppia di geni per le catene alfa e gamma due coppie di geni. Il gene beta, il gene delta e le due coppie di geni gamma sono localizzati al cromosoma 11 e costituiscono il cluster non alfa. Le due coppie di geni alfa sono localizzate al cromosoma 16 e costituiscono il cluster alfa. 6