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ERITROCITISTRUTTURA E METABOLISMO

Dott.ssa M. COPPOLA Dott.ssa C. CRISCUOLO

Il globulo rosso maturo ha una struttura molto semplice perché sfornito di nucleo e degli organuli citoplasmatici

1. impedisce l’adesione alle cellule endoteliali e l’aggregazione

2. ancora alcuni enzimi glicolitici

3. è la 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

LA MEMBRANA

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COMPOSIZIONE

1. doppio strato lipidico

2. citoscheletro proteico sottostante

LIPIDI DI MEMBRANA

Costituiscono il 60% della massa della membrana cellulare. 

Una piccola parte è rappresentata dai glicolipidi, che trasportano antigeni eritrocitari come A, B,H, P

Sono rappresentati principalmente da colesterolo e fosfolipidi, a distribuzione asimmetrica tra i due foglietti lipidici.

PROTEINE DI MEMBRANA

1. INTEGRALI, che penetrano saldamentenel doppio strato lipidico

2. PERIFERICHE, che formano una sorta di rete (o citoscheletro), che riveste la superfice interna della membrana.

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PROTEINE INTEGRALI

BANDA 3:Grossa proteinaSi lega all’anchirina, punto chiave per l’ancoraggio del citoscheletro alla membranaResponsabile dell’equilibrio anionico

GLICOFORINE:Almeno 4 tipi (A, B, C, D)Il tipo C, mediante il legame con la proteina 4.1 contribuisce alla stabilizzazione ORIZZONTALE della membranaTrasportano alcuni Ag dei gruppi sanguigni (Mn, Ss, ecc)

4 PROTEINE PERIFERICHESPECTRINA:

la più abbondante e la più grossa proteina del citoscheletro.

supporto strutturale al sovrastante doppio strato lipidico.

costituita 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.

ANCHIRINA:legame con la β spectrinaLegame con la banda 3ruolo  primario  di  ancoraggio  tra  il  citoscheletro e  il  doppio strato lipidico 

PROTEINA 4.2:stabilizza il legame tra la banda 3 e l’anchirina

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Interazioni orizzontali

Interazion

i verticali

METABOLISMO

Produce energia sotto forma di ATP (glicolisi anerobia)

Mantiene in forma ridotta:

‐ il ferro dell’eme

‐ i gruppi sulfidrilici delle proteine

AnaerobicGlycolysis

NADPH

Glutathione

MethemoglobinReduction

Antioxidant Activity

Lactate

Glucose

OxidativeGlycolysis

Lactate

NADH

ATP

Il glucosio rappresenta l’unica fonte energetica del globulo rosso

Penetra nella cellula mediante uno specificotrasportatore di membrana insulino‐indipendente.

GLICOLISI ANAEROBIA (1)

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2 molecole di ATP

2 molecole di NADH, cofattore dell’enzimametemoglobina‐reduttasi

GLICOLISI ANAEROBIA (2)

2 molecole di 2,3 difosfoglicerato

Il glucosio viene metabolizzato a piruvato e lattato, con produzione, per ogni molecola di glucosio, di:

Hexokinase

Glucose-6-phosphate isomerase

Phosphofructokinase

Aldolase

Triose phosphate isomerase

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

Il NADPH è cofattore della glutatione‐reduttasi

Il glutatione ridotto viene utilizzato per mantenere lo stato ossidativo dell’eme e delle proteine

HexoseMonophosphate 

ShuntNADPH

NADP GSH

GSSG

H2O2

H2O

OXIDAN

TS

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L’ EMOGLOBINAÈ 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 emoglobinicoproprio della vita adulta è il seguente:L’HbA(alfa2beta2) rappresenta il 97-98% dell’emoglobina totaleL’HbA2(alfa2delta2) rappresenta il 2-3%L’HbF(alfa2gamma2) rappresenta lo 0-1%

I CLUSTER GLOBINICIPer 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.

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