Гем

Строение и синтез гема

Гем

Гем — это порфирин, в центре молекулы которого содержатся ионы железа Fe2+, входящие в структуру путем двух ковалентных и двух координационных связей. Порфирины являются системой из четырех конденсированных пирролов, имеющих метиленовые соединения (-СН=).

Молекула гема отличается плоским строением. Процесс окисления превращает гем в гематин, обозначаемый Fe3+.

Использование гема

Гем — это простатическая группа не только гемоглобина и его производных, но также и миоглобина, каталазы, пероксидазы, цитохромов, фермента триптофанпироллазы, катализируещего окисление троптофана в формилкинуренин. Выделяют трех лидеров по содержанию гемма:

  • эритроциты, состоящие из гемоглобина;
  • мышечные клетки, имеющие миоглобин;
  • клетки печени с цитохромом Р450.

В зависимости от функции клеток меняется тип белка, а также порфирина в составе гема. Гемоглобиновый гем включает протопорфирин IX, а в составе цитохромоксидазы находится формилпорфирин.

Выработка белка происходит во всех тканях организма, но самый продуктивный синтез гема наблюдается в двух органах:

  • костный мозг продуцирует небелковый компонент для выработки гемоглобина;
  • гепатоциты вырабатывают сырье для цитохрома Р450.

В митохондриальном матриксе пиридоксальзависимый фермент аминолевулинатсинтаза является катализатором для формирования 5-аминолевулиновой кислоты (5-АЛК). На этом этапе в синтезе гема участвует глицин и суцинил-КоА, продукта цикла Кребса. Гем подавляет данную реакцию.

Железо, наоборот, запускает реакцию в ретикулоцитах с помощью связывающего белка. При нехватке пиридоксальфосфата понижается активность аминолевулинатсинтазы. Кортикостероиды, нестероидные противовоспалительные препараты, барбитураты и сульфаниламиды являются стимуляторами аминолевулинатсинтазы.

Реакции вызваны ростом потребления гема цитохромом Р450 для выработки данного вещества печенью.

В цитоплазму из митохондрий попадает 5-аминолевулиновая кислота, или порфобилиноген-синтаза. Данный цитоплазматический фермент содержит, помимо молекулы порфобилиногена, еще две молекулы 5-аминолевулиновой кислоты. При синтезе гема реакция подавляется гемом и ионами свинца. Именно потому повышенный уровень в моче и крови 5-аминолевулиновой кислоты означает отравление свинцом.

В цитоплазме происходит дезаминация четырех молекул порфибилиногена из порфобилиногендезаминазы в гидроксиметилбилан. Дальше молекула может превращаться в упопорфириноген I и декарбоксилироваться в копропорфириноген I. Уропорфириноген III получается в процессе дегидрации гидроксиметилбилана с помощью фермента косинтазы данной молекулы.

В цитоплазме продолжается декарбоксилизация уропорфириногена до копропорфириногена III для дальнейшего возвращения в митохондрии клеток.

При этом оксидаза копропорфириноген III декарбоксилирует молекулы протопорфириноген IV (+ О2, -2СО2) дальнейшим окислением (-6Н+) до протопорфирина V с помощью оксидазы протопорфирина.

Встраиванием Fe2+ на последнем этапе фермент феррохелатаза в молекулу протопорфирина V завершается синтез гема. Железо поступает из ферритина.

Особенности синтеза гемоглобина

Выработка гемоглобина заключается в производстве гема и глобина:

  • гем относится к простетической группе, которая является посредником в обратимом связывании кислорода гемоглобином;
  • глобин — это белок, который окружает и защищает молекула гема.

При синтезе гема фермент феррохелатаза добавляет железо в кольцо структуры протопорфирина ІХ для производства гема, низкий уровень которого связан с анемиями. Дефицит железа, как самая частая причина анемии, снижает выработку гема и снова уменьшает уровень гемоглобина в крови.

Ряд лекарственных препаратов и токсинов напрямую блокируют синтез гема, препятствуя ферментам участвовать в его биосинтезе. Лекарственное ингибирование синтеза характерно для детей.

Формирование глобина

Две различные цепи глобина (каждая с собственной молекулой гемма) объединяются для формирования гемоглобина. На самой первой неделе эмбриогенеза цепь альфа объединяется с цепью гамма. После рождения ребенка слияние происходит с цепью бета. Именно комбинация из двух альфа-цепей и двух других составляет полную молекулу гемоглобина.

Комбинация альфа и гамма-цепи образует фетальный гемоглобин. Сочетание двух альфа и двух бета цепочек дает «взрослый» гемоглобин, преобладающий в крови на протяжении 18-24 недели от рождения.

Соединение двух цепей формирует димер — структуру, которая не эффективно транспортирует кислород. Две димеры образуют тетрамер, который является функциональной формой гемоглобина. Комплекс биофизических характеристик контролирует усвоения кислорода легкими и высвобождение его в тканях.

Генетические механизмы

Гены, кодирующие альфа-цепи глобина, находятся на хромосоме 16, а не альфа-цепи — на хромосоме 11. Соответственно, они получили названия «локус альфа-глобина» и «локус бета-глобина». Выражения двух групп генов тесно сбалансированы для нормальной функции эритроцитов. Нарушение баланса приводит к развитию талассемии.

Каждая хромосома 16 имеет два гена альфа-глобина, которые идентичны. Поскольку каждая клетка имеет по две хромосомы, то в норме присутствует четыре указанных гена. Каждый из них производит по одной четверти альфа-цепей глобина, необходимого для синтеза гемоглобина.

Гены локуса бета-глобина локуса располагаются последовательно, начиная с активного во время эмбрионального развития участка. Последовательность выглядит следующим образом: эпсилон гамма, дельта и бета.

Существуют две копи гена гамма на каждый хромосоме 11, а остальные присутствуют в единичных экземплярах.

Каждая клетка имеет два гена бета-глобина, выражающих количество белка, которое точно соответствует каждому из четырех генов альфа-глобина.

Трансформации гемоглобина

Механизм балансировки на генетическом уровне до сих пор не известен медицине. Значительное количество фетального гемоглобина сохраняется в теле ребенка на протяжении 7 – 8 месяцев после рождения. Большинство людей имеют только след сумм, если таковые имеются, фетального гемоглобина после младенчества.

Сочетание двух альфа и бета-генов образует нормальный взрослый гемоглобин А. Дельта-ген, расположенный между гамма и бета на хромосоме 11, производит небольшое количество дельта-глобина у детей и взрослых — гемоглобин А2, который составляет менее 3% белка.

Соотношение АЛК

На скорость образования гема влияет формирование аминолевулиновой кислоты, или АЛК. Синтаза, запускающая данный процесс, регулируется двумя путями:

  • аллостерически с помощью ферментов-эффекторов, которые вырабатываются в процессе самой реакции;
  • на генетическом уровне выработки фермента.

Синтез гема и гемоглобина подавляет выработку аминоливулинатсинтазы, образуя отрицательную обратную связь. Стероидные гормоны, нестероидные противовоспалительные средства, антибиотики сульфаниламиды стимулируют выработку синтазы. На фоне приема лекарств повышается усвоение гема в системе цитохрома Р450, который важен для продукции данных соединений печенью.

Факторы выработки гема

На регуляции синтеза гема посредством уровня АЛК-синтазы отражаются другие факторы. Глюкоза замедляет процесс активности АЛК-синтазы. Количество железа в клетке влияет на синтез на уровне трансляции.

МРНК имеет шпиличную петлю на участке запуска трансляции — железо-чувствительный элемент. Снижение уровня железа синтез прекращается, при высоком — белок взаимодействует с комплексом из железа, цистеина и неорганической серы, чем достигается баланс между выработкой гемма и АЛК.

Нарушения синтеза

Нарушение в процессе синтеза гема биохимии выражается в дефиците одного из ферментов. Результатом становится развитие порфирии. Наследственная форма болезни связана с генетическими нарушениями, а приобретенная развивается под действием токсических препаратов и солей тяжелых металлов.

Недостаточность ферментов проявляется в печени или эритроцитах, что влияет на определение группы порфирии — печеночные или эритропоэтические. Болезнь может протекать в острой или хронической формах.

Нарушения синтеза гема связаны с накоплением промежуточных продуктов — порфириногенов, которые окисляются. Место скопления зависят от локализации — в эритроцитах или гепатоцитах. Уровень накопления продуктов служит для диагностики порфирии.

Токсические порфириногены способны вызывать:

  • нейропсихические нарушения;
  • поражения кожи из-за фотосенсибилизации;
  • нарушение работы ретикулоэндотелиальной системы печени.

При избытке порфиринов моча приобретает пурпурный оттенок. Вызвать обострение болезни может избыток аминолевулинатсинтазы под действием лекарств или выработки стероидных гормонов в подростковом возрасте.

Виды порфирий

Острая перемежающая порфирия связана с дефектом гена, который кодирует дезаминазу и приводит к накоплению 5-АЛК и порфобилиногена. Симптомами являются темная моча, парез дыхательной мускулатуры, сердечная недостаточность. Пациент жалуется на боли в животе, запоры, рвоту. Болезнь может быть вызвана приемом анальгетиков и антибиотиков.

Врожденная эритропоэтическая порфирия связана с низкой активностью уропорфириноген-III-косинтазы и высоким уровнем уропорфириноген-I-синтазы. Симптомами является светочувствительность, которая проявляется трещинами на коже, кровоподтеками.

Наследственная копропорфирия связана с нехваткой копропорфириногеноксидазы, которая участвует в преобразовании копропорфириногена III. В результате фермент окисляется на свету до копропорфирина. Пациенты страдают от сердечной недостаточности и светочувствительности.

Мозаичная порфирия – нарушение, при котором происходит частичное блокирование ферментативного превращения протопорфириногена в гем. Признаки — флуоресценция мочи и чувствительность к свету.

Поздняя кожная порфирия появляется при поражениях печени на фоне алкоголизма и избытка железа. С мочой выделяются большие концентрации уропорфиринов типа I и III, что придает ей розоватый цвет и вызывает флуоресценцию.

Эритропоэтическая протопорфирия провоцируется низкой активностью фермента феррохелатазы в митохондриях — источнике железа для синтеза гема. Симптомами является острая крапивница под влиянием ультрафиолета.В эритроцитах, крови и кале появляются высокие уровни протопорфирина IX. Незрелые эри­троциты и кожа часто флуоресцируют красным светом.

Источник: http://fb.ru/article/330906/stroenie-i-sintez-gema

Гемы и Сокеты: Что? Как? Зачем?

Гем

В обновлении “Три Духа” разработчики решили нас порадовать не только возможностью крафта новых вещей, но и возможностью изменять любую вещь так, как вздумается игрокам.

С помощью специальных предметов (Гемов) игроки теперь могут добавлять определенные unusual эффекты курьерам, обычного курьера превращать в необычного, добавлять счетчики убийств к любому предмету, изменять анимацию многих предметов и т.д..

Рассмотрим каждый тип гема отдельно, а также поговорим о сокетинге.

Сокетинг

После обновления некоторые из необычных предметов стали обладать определенными ячейками(сокетами). Данные ячейки предназначены для хранения гемов, которые в свою очередь позволяют наделять предмет определенными свойствами.

  Artificer's Chisel

Данный предмет позволяет добавлять пустые сокеты к любой вещи в вашем инвентаре.

Большая часть предмет идет без каких-либо сокетов, либо с ограниченным числом. Если вы хотите добавить дополнительные сокеты к вашей вещи, то этот предмет будет незаменим.  

Artificer's Hammer

 Данный хаммер нужен для извлечения Гемов, которые уже находятся в ваших предметах.

Допустим, у вас уже есть вещь, в которой находится Гем со счетчиком убийств, но вы хотите добавить счетчик убийств к другой вещи, то в этом вам поможет данный предмет. Бьете хаммером – извлекаете Гем.

Unusual Artificer's Hammer 

 Данный предмет предназначен для извлечения Гемов из необычных курьеров.

При использовании данного предмета курьер будет уничтожен!

Artificer's Brand 

Данный предмет позволяет сделать курьера необычным, т.е. данное клеймо добавляет сокет, unusual эффект и цвет обычному курьеру.

Artificer's Brand крайне редок, его можно получить только при крафте.

Chisel и Хаммеры могут быть получены путем крафта, покупки в магазине Dota 2 Store и на Торговой площадке Steam, а также есть шанс того, что один данных предметов выпадет вам при открытии ящика. 

Ethereal Gem

С помощью данного Гема игроки могут изменить эффект у необычного курьера. 

Важно понимать, что эффект и цвет эффекта разные понятия. Курьер может обладать определенным эффектом, который может светиться по-разному (из глаз, под ногами), может обладать различной анимацией эффекта (расти трава под ногами, появляться розочки, снег или грязь).

ВНИМАНИЕ! Данный Гем может быть вставлен ТОЛЬКО в сокет необычного курьера!

Чтобы сделать обычного курьера – необычным, вам понадобится  Artificer's Brand.

 На текущий момент вы можете купить один из данных Гемов только на Торговой площадке Steam или путем “выбивания” Гема из существующих Unusual курьеров.

Prismatic Gem

Данный Гем позволяет изменить ЦВЕТ эффекта необычного курьера.

Как уже было замечено ранее(про разделение понятий эффекта и цвета эффекта), данный Гем изменяет цвет самого эффекта. Например, у вашего курьера идет желтое сияние из глаз, соответственно при добавлении одного из Prismatic Gem'ов, цвет из глаз курьера будет изменен в соответствии с добавляемым Prismatic Gem'ом. 

Вы не сможете использовать данный гем на курьере, в сокетах которого отсутствует Ethereal Gem.

На текущий момент вы можете купить один из данных Гемов только на Торговой площадке Steam или путем “выбивания” Гема из существующих Unusual курьеров.

Kinetic Gem

С помощью данного гема можно добавить тому или иному косметическому предмету специальную анимацию.

Пример:

 У данного предмета имеется “Кинетический самоцвет”(Kinetic Gem). Это значит, что при использовании этой вещи, у  Juggernaut'а будет другая анимация первой способности и критического удара.

С помощью  Artificer's Hammer любой игрок может извлечь Гем из Fireborn Odachi, сделать слот с помощью  Artificer's Chisel в любом другом мече  Juggernaut'а, вставить данный Гем в сокет. Соответственно, при экипировке меча, у героя появятся те анимации, если бы у него был экипирован предемет Fireborn Odachi.

На текущий момент вы можете купить один из данных Гемов на Торговой площадке Steam или путем “выбивания” Гема из существующих предметов.

ВАЖНО! Некоторые игроки идут на уловки при продаже вещей, в которых должен присутствовать данный Гем. А именно, некоторые игроки продают подобные вещи с пустыми сокетами, а это значит, что ни гема в предмете нет, ни специальной анимации.

Яркий пример продажи предмета с пустыми сокетами: Genuine BladeBiter. Если вы наведете курсор на несколько предметов, то сможете заметить, что предмет не обладает ни одним из гемов, а именно присутствует надпись “Empty Socket”.

Inscribed Gem

С помощью данного Гема игроки могут добавить отслеживание определенных параметров статистики, т.е. количество убитых героев, поставленных вардов, количество заработанного золота и т.д.. Раньше данную функцию выполняли Strange модификаторы.

Есть два типа Inscribed Gem'ов: одни отслеживают универсальную статистику, такую как количество уничтоженных башен, количество побед, купленных курьеров и т.д.

; другие отслеживают специфическую статистику свойственную для конкретного героя, например количество попаданий хуком у  Pudge, количество созданных треантов у  Nature's Prophet и т.п..

На текущий момент вы можете купить один из данных Гемов на Торговой площадке Steam, а также путем “выбивания” Гема из предметов, которые вы можете достать из сундуков. 

Spectator Gem

Данный тип гемов помогает игрокам отслеживать количество просмотренных матчей определенного турнира или лиги. 

 На данном примере мы видим Гем с помощью которого можно отслеживать количество просмотренных игр G-1 лиги 5 сезона. 

Данный тип Гемов (Spectator Gem) можно получить только выбиванием его из курьеров и предметов, которые связаны с тем или иным турниром.

Т.е. при покупке турнирного курьера, в нем уже автоматически будет находиться Гем, отслеживающий количество просмотренных игр данного турнира.

Отдельно Spectator Gem на Торговой площадке Steam купить еще нельзя, но можно купить предметы, в которых он содержится.

Ascendant Gem

Данный тип гемов выдавался тем игрокам, которые приняли участие в beta тесте игры Dota 2 по всему миру(Bloodstone gem). Отдельно выделяются игроки, принявшие участие в бета тесте, из Китая(Orb gem) и Кореи(Gem of Taegeuk).

Если добавить один из данных Гемов в сокет предмета, то на предмете будет отображаться статистика, отражающая количество игроков, которых вы пригласили для участия в beta тесте игры. Или, в случае с Gem of Taegeuk, количество побед в матчах во время бета теста. 

Данные Гемы невозможно обменять или где-то купить.

Вещь, в которую будет вставлен один из данных Гемов, невозможно будет обменять или продать!

Autograph Rune

Хоть этот предмет и называется “Руной”, он также является Гемом и может быть вставлен в один сокетов предмета. Данный Гем добавляет цифровую подпись соответствующего профессионального игрока или комментатора.

При добавлении данного Гема в сокет предмета, в описании предмета появляется надпись о том, что предмет “подписан” цифровым автографом, на данном примере предмет “подписан” игроком  s4 из команды  Alliance

Качество предмета меняется на Autographed.

На текущий момент вы можете купить один из данных Гемов на Торговой площадке Steam, выбрав подпись того или иного игрока, или комментатора.

P.S. Картинки Гемов кликабельны, ссылка ведет на соответствующую страницу Гема на Торговой Площадке Steam.

Источник: https://dota2.ru/news/2794

Мое Здоровье
Добавить комментарий