Blodets kemi. Bioteknologi 4. Figurer. Tema 8

Transkript

1 Bioteknologi 4 Figurer Tema 8 Blodets kemi Bioteknologi 4 ISBN: Nucleus Forlag ApS Eksemplarfremstilling af papirkopier/prints fra denne hjemmeside til undervisningsbrug på uddannelsesinstitutioner og intern administrativ brug er tilladt med en aftale med opydan Tekst & Node. Eksemplarfremstillingen skal ske inden for de rammer der er nævnt i aftalen.

2 Første blodtransfusion fra dyr til menneske Første transfusion fra menneske til menneske Den første transfusion fra menneske til menneske i Danmark Landsteiner klassificerer AB0-blodtypesystemet Væsker til opbevaring af blodet udvikles Den første blodbank oprettes Poser af plastik tages i brug Figur 2. Blodtransfusionens historie.

3 10 cm Plasma 6 5 4, ,8 Røde blodlegemer Figur 4. Bestemmelse af hæmatokrit.

4 Normal hæmatokritværdi Mænd Kvinder % % Figur 5. Normale hæmatokritværdier.

5 Viskositet Blod Normalværdi Vand Hæmatokrit Figur 6. Blodets viskositet som funktion af hæmatokrit.

6 Oxygenmangel Nyrerne producerer epo Knoglemarven producerer flere røde blodlegemer Mere oxygen til vævene Figur 7. Regulering af produktionen af de røde blodlegemer.

7 Urinprøve Epo Andre proteiner Epo-antistof Vaskebuffer Epo bindes til antistofferne Specifik vaskebuffer opløser epo-antistofbindingerne Andre proteiner løber igennem Ren epo Figur 11. Epo-test på urinprøve.

8 Absorberende materiale, suger væsken op Epo-antistof Klip Positiv ladet zone, forsinker opsugning af epo Flow Figur 13. Funktionen af en epoteststick.

9 Plasma Hvide blodceller og blodplader Røde blodlegemer Figur 14. Blodets sammensætning.

10 Plasmasammensætning Plasmaproteiner 7 % Albumin ca. 60 % Medvirker ved opretholdelsen af det osmotiske tryk i plasma, transporterer fedt og steroidhormoner Globuliner ca. 35 % Transporterer ioner, hormoner, fedt og har en funktion som en del af immunforsvaret Fibrinogen ca. 4 % En vigtig del af blodets evne til at størkne Proteiner med regulerende funktioner < 1 % Enzymer, proenzymer og hormoner Andre opløste stoffer 1 % Elektrolytter Ioner i ekstracellulærvæsken som er væsentlige for cellernes aktivitet. Ionerne bidrager til at opretholde det osmotiske tryk i ekstracellulærvæsken. De vigtigste ioner er Na +, K +, a 2+, Mg 2+, l -, HO 3-, HPO 4 2-, SO 4 2- Organiske næringsstoffer Fedt, glucose og aminosyrer Organiske affaldsstoffer Urinstof, urinsyre, creatin, bilirubin og NH 4 + Vand 92 % Figur 15. Sammensætningen af blodplasma.

11 δ - δ - δ + δ + 3,5 2,1 2,1 Figur 16. Vandmolekyle.

12 16 Opløselighed af oxygen mg/l Temperatur Figur 17. Opløselighed af oxygen i vand og temperaturen.

13 0,45-1,16 µm 2,31-2,85 µm 7,2-8,4 µm Figur 18. Gennemskåret rødt blodlegeme.

14 Mænd Kvinder Hæmoglobinindhold g/100 ml blod g/100 ml blod Figur 19. Hæmoglobinindhold i blod.

15 Hæmgruppe β-kæde H 2 α-kæde H 3 H H H H 3 N N Fe ++ N OO H N 2 H H H 2 H 2 H 3 Hæmgruppe H 2 OO H 3 H H 2 Figur 20. Hæmoglobins opbygning.

16 Histidin N H 2 H N H H N H H N Fe ++ N N H Hæmgruppe O 2 Figur 21. Fe 2+ har koordinationstallet 6.

17 a H O H b H H N H Figur 22. Vandmolekyle og ammoniak.

18 H H H N Ag + N H H H Figur 23. Ammoniaks kompleksbinding til sølvion.

19 Blodet kommer via lungearterien Alveole po 2 = 133,33 mbar po 2 = 53,39 mbar O 2 po 2 = 53,39 mbar po 2 = 60 mbar O 2 Lungekapillær po 2 = 133,33 mbar po 2 = 53,39 mbar Figur 24. po 2 og po 2 i alveoler og lungekapillærer.

20 Iltet blod kommer via aorta po 2 = 53,39 mbar po 2 = 60 mbar po 2 = 126,63 mbar po 2 = 53,39 mbar O 2 O 2 Kapillær ude ved et organ po 2 = 53,39 mbar po 2 = 60 mbar Blodet forlader organet via vener Figur 25. po 2 og po 2 i kapillærer og celler.

21 Blodplasma Rødt blodlegeme Alveole Hb O 4 2 Hb(O 2 ) 4 4 O 2 O 2 Væggen i lungekapillær Figur 26. Transport af oxygen fra alveole til rødt blodlegeme.

22 Blodplasma Rødt blodlegeme eller i et organ O 2 Hb(O ) 2 4 O 2 4 O 2 O Hb Væggen i kapillær Figur 27. Afgivelse af oxygen fra de røde blodlegemer til aktive celler.

23 Iltmætning i % Ilttryk i mbar Figur 28. po 2 og hæmoglobins mætningsgrad.

24 1,0 0,8 b a Mætningsgrad 0,6 0,4 c 0, Ilttryk i mbar Figur 29. Hæmoglobins oxygenmætning og hvor mange O 2 der bindes til hæmoglobin.

25 Iltmætning i % ph 7,6 ph 7,4 ph 7, Ilttryk i mbar Figur 30. Hæmoglobins oxygenmætning, ph og po 2.

26 Iltmætning i % Ilttryk i mbar Figur 31. Hæmoglobins oxygenmætning, blodets temperatur og po 2.

27 O P i O O O - O O - O O Diphosphoglyceratmutase - HOH + HOH HOH + H O P i H 2 O P i H 2 O P i H 2 O P i H 2 O P i Glycerat-1,3-diphosphat Glycerat-3-phosphat Glycerat-3-phosphat Glycerat-2,3-diphosphat DPG Figur 32. Dannelse af glycerat-2,3-diphosphat.

28 1,0 Normal oxygenbindingskurve Mætningsgrad 0,8 0,6 0,4 Mangel på hexokinase Mangel på pyruvatkinase 0, mbar Figur 33. Hæmoglobins oxygenmætning, hexokinase og pyruvatkinase i de røde blodlegemer.

29 Thalassæmi Seglcelleanæmi Figur 34. Udbredelsen af thalassæmi og seglcelleanæmi.

30 Tt Tt tt Tt TT Tt Figur 35. Nedarvning af recessiv autosomal sygdom.

31 β glu erstattet af val i β-kæden α β α α β α β HbA HbS Ved oxygenmangel Normale blodceller Seglcelleformede blodceller Hæmoglobin A:val-his-leu-thr-pro-glu-glu-lys- Hæmoglobin S: val-his-leu-thr-pro-val-glu-lys- Nr. i β-kæden: H H O - 3 N + H 3 N O H 2 H 2 O - Glutamat O H H O H 3 H 3 Valin O - Figur 36. Almindelige røde blodlegemer og røde blodlegemer med seglcelleanæmi.

32 + Normal Seglcelletræk Seglcelleanæmi HbA HbS Start - Figur 37. Adskillelse af HbA og HbS ved elektroforese i en basisk opløsning.

33 a b Figur 38. Opbygningen af HbS-fibrene.

34 Blod Tarmepithelceller Tarmlumen Faciliteret diffusion Glucose ATP ADP + Pi Na + Na + Na + K + Na + K + Na + /K + -ATPase Gradientdrevet cotransport Mikrovilli Figur 39. Gradientdrevet cotransport.

35 Bugspytkirtel Langerhansk ø β-celler producerer insulin α-celler producerer glucagon Figur 40. Bugspytkirtlen.

36 T º pk v K v 0 14,9435 1, ,7338 1, ,5346 2, ,3463 4, ,1669 6, ,9965 1, ,833 1, ,6801 2, ,5348 2, ,396 4, ,2617 5, ,1369 7, ,0171 9, Figur 41. K v s afhængighed af temperaturen.

37 K v M Temperaturen i Figur 42. K v som funktion af temperaturen.

38 O 2 (g) O 2 (aq) Figur 43. O 2 s ligevægt i vand og luft.

39 Figur 44. Transport af O 2 i rødt blodlegeme. Tema 8

40 Syrestyrke K s pk s pk b K b Basestyrke Stærk K s > 0 pk s < 0 pk b >14 K b < Uhyre svag Middelstærk < K s < 0 1< pk s < 4 11 < pk b < < K b < Meget svag Svag < K s < < pk s < 11 5 < pk b < < K b < Svag Meget svag < K s < < pk s < 14 1< pk b < < K b < 0 Middelstærk Uhyre svag K s < pk s > 14 pk b < 0 K b > 0 Stærk Figur 45. Syrer og basers styrke.

41 ph som funktion af syrebrøken for H 3 PO 4 PO pk s,3 = 12,67 a ph HPO pk s,2 = 7,2 b 5 4 H 2 PO pk s,1 = 2,1 H 3 PO ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Syrebrøken x s Figur 46. ph som funktion af syrebrøken.

42 Syrestyrke K s pk s pk b K b Basestyrke Stærk K s > 0 pk s < 0 pk b >14 K b < Uhyre svag Middelstærk < K s < 0 1< pk s < 4 11 < pk b < < K b < Meget svag Svag < K s < < pk s < 11 5 < pk b < < K b < Svag Meget svag < K s < < pk s < 14 1< pk b < < K b < 0 Middelstærk Uhyre svag K s < pk s > 14 pk b < 0 K b > 0 Stærk Figur 47. Syrer og basers styrke.

43 ph ml NaOH Ækvivalenspunkt ph = 7 Figur 48. Titrerkurve for Hl titreret med NaOH.

44 Ækvivalenspunkt, ph = 8,7 ph 8 6 pk s ml NaOH Figur 49. Titrerkurve for ethansyre titreret med NaOH.

45 14 pk s ph 8 pk s2 2. ækvivalenspunkt ph = ½(pK s2 + pk s3 ) pk s1 1. ækvivalenspunkt ph = ½(pK s1 + pk s2 ) ml NaOH Figur 50. Titrerkurve for phosphorsyre titreret med NaOH.

46 Fibrinogen Faktor I Prothrombin Faktor II Koagulationsfaktorer Faktor V Faktor VII Faktor VIII Faktor IX Faktor X Faktor XI Faktor XII Faktor XIII ofaktorer a 2+ Phospholipider Figur 52. Molekyler og ioner der skal være til stede for at blodet kan størkne.

47 F-XI F-XII F-XI a ofaktor: a 2+ F-IX F-VIII F-XII a ofaktor: a 2+ F-VII VTF F-VIII a eller i vævet F-VII a ofaktorer: VTF a 2+ PL F-X F-X a ofaktorer: a 2+ PL F-V a F-IX a ofaktorer: a 2+ PL Prothrombin Thrombin ofaktor: a 2+ F-XIII F-XIII a F-V Fibrinogen Fibrin Krydsbundet fibrin Figur 53. Blodstørkningsprocessen.

48 NH 2 -enden S S A 274 arginin 275 threonin 323 arginin 324 isoleucin B OOH-enden Figur 54. Prothrombin.

49 H 3 N O H O O O H 2 Vitamin K H 2 + O 2 HO O - H 3 N O H O - H 2 H O O - Figur 55. Dannelse af γ-carboxyglutamat.

50 Fibrinogenkæde Antal aminosyrer Aα 850 Bβ 500 γ 450 Figur 56. Sammensætning af fibrinogenkæde.

51 Bβ-kæde Aα-kæde Aα-kæde Bβ-kæde E D D γ-kæde γ-kæde Figur 57. Fibrinogens opbygning.

52 Fibrinopeptid A Hydrolyse Fibrinopeptid B Hydrolyse D E D Figur 58. Thrombins hydrolyse af fibrinogen.

53 Fibrinogen Fibrinopeptid A og B Thrombin Fibrinmonomer Fibrindimer Fibrinpolymer Faktor XIIIa Krydsbindinger i fibrinpolymer D fragment E fragment D dimer Aα-kæde Figur 59. Dannelse af krydsbindinger mellem fibrinmonomerer ved transaminering.

54 N H H O N H H O H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 O NH 2 NH 3 + Lysin Glutamin N H H O N H H O H 2 H 2 H 2 H 2 N H H 2 H 2 O + NH 4 + Figur 60. Dannelse af fibrinkomplekset.

55 Hæmofili A Mangler F-VIII X-bundet recessiv Hæmofili B Mangler F-IX X-bundet recessiv Von Willebrands sygdom Manglende eller defekt von Willebrands faktor Kromosom nr. 12 Figur 61. Årsager til blødersygdomme.