WC01 - Zuurstof- en IJzertransport Flashcards
Wat zijn de functies van bloed?
- Transport (gaswisseling, stofwisseling, humorale communicatie)
- Handhaving van het interne milieu (pH, temperatuur, (colloïd) osmotisch druk)
- Afweer (aspecifieke afweer, adaptieve afweer)
- Hydraulische vloeistof
Wat is de functie van bloed bij de gaswisseling?
Waar eencellingen zuurstof kunnen opnemen via diffusie vanuit het externe milieu, hebben meercellige organismen bloed nodig voor het vervoer van zuurstof naar de weefsels en afvoer van CO2 vanuit de weefsels naar het externe milieu
Wat is de functie van bloed bij de stofwisseling?
Binnen de stofwisseling is transport via de bloedbaan van belang voor het vervoer van voedingstoffen tussen de verschillende organen
Wat is de functie van bloed bij de humorale communicatie?
Daarnaast is het bloed verantwoordelijk voor het vervoer van signaalstoffen van secretieorganen naar verschillende doelorganen
Wat is de functie van bloed bij de handhaving van de pH?
Door de enorme buffercapaciteit van het bloed kan de pH van het lichaam constant worden gehouden
Wat is de functie van bloed bij de handhaving van de temperatuur?
Het bloed fungeert als een warmtewisselaar waardoor de lichaamstemperatuur op peil gehouden kan worden.
(Warm bloed vanuit het lichaam stroomt langs de koude ader in de poten. Hierdoor warmt het terugstromende bloed eerst op voordat het vanuit de poten naar het lichaam stroomt)
Wat is de functie van bloed bij de handhaving van de colloïd osmotische druk?
Door het constant houden van de ionenhuishouding en de eiwitconcentratie blijft de osmotische waarde en de colloïd osmotische druk in stand
Waaruit bestaat het bloed?
Geel: bloedplasma
Wit: bloedplaatjes, witte bloedcellen
Rood: rode bloedcellen
Wat bevat het bloedplasma?
Het bevat tal van laagmoleculaire stoffen (ionen, glucose, aminozuren e.d.), en opgeloste specifieke eiwitten (antistoffen, stollings- en complementfactoren, transporteiwitten etc.)
Hoeveel bloedplaatjes (trombocyten) zitten er in bloed?
3105 per microliter, maar aangezien de bloedplaatjes minuscuul zijn nemen ze maar een fractie van het bloedvolume in.
Wat is bloed macroscopisch en microscopisch?
Macroscopisch is het een viskeuze vloeistof.
Microscopisch is het een suspensie van (voornamelijk rode) bloedcellen, wat het stroomgedrag in de bloedvaten beïnvloedt
Hoe zal de viscositeit veranderen met het aantal rode bloedcellen?
Viscositeit neemt toe als er meer bloedcellen zijn
Wat voor invloed heeft de toename van de viscositeit op de arbeid die het hart moet leveren?
De arbeid neemt ook toe. Bij een hogere ht kan het bloed wel meer zuurstof vervoeren, maar dit weegt niet op tegen de extra arbeid die het hart moet leveren.
Filevorming van erytrocyten waarbij de rode bloedcel veranderd van biconcave vorm naar een parachute. Wat voor invloed heeft dit op de stroomsnelheid en de gaswisseling?
De stroomsnelheid neemt af en de gasuitwisseling neemt toe. De lagere stroomsnelheid zorgt voor een langere passagetijd, waardoor de gasuitwisseling efficiënter verloopt
Waarom is het efficiënter dat de plaatjes en witte bloedcellen zich aan de buitenkant ophouden?
Leukocyten en trombocyten zijn daar nodig waar een beschadiging heeft plaatsgevonden (afdichten bloedvat en verdediging tegen indringers). Dus aan de oppervlakte van het endotheel.
Hoe ziet de distributie van de bloedstroom?
De hoeveelheid bloed naar de verschillende organen kan worden aangepast door…?
Vasoconstrictie en vasodilatatie
Welke elementen spelen een belangrijke rol in het afdichten van een bloedvat bij beschadiging?
- Trombine
- Calcium-ionen
Wat is het voordeel van de biconcave vorm van erytrocyten?
Dit zorgt voor een groter contactoppervlak waardoor er makkelijker gaswisseling kan plaatsvinden
Wat zijn de parameters van rode bloedcellen bij diverse gewervelde diersoorten?
Wat is het verschil in vorm van de erytrocyt tussen hond en geit?
De erytrocyt van de hond is het meest uitgesproken concaaf, terwijl de erytrocyt van de geit nauwelijks concaaf is
Op welke manier wordt het verschil in de vorm van de erytrocyt tussen hond en geit bij de geit gecompenseerd?
De geit heeft een groter aantal RBCs per liter bloed om toch voldoende zuurstof te kunnen transporteren
Waarin verschillen de RBCs van vogels, reptielen en amfibieën van die van zoogdieren?
De rode bloedcellen van vogels en reptielen en amfibieën hebben, i.t.t. die van zoogdieren, een kern en zijn daardoor groter
Wat valt je op aan de 1 na laatste kolom?
De concentratie hemoglobine in de rode bloedcellen is bij de verschillende zoogdieren ongeveer gelijk (rond de 5 mM)
Wat is myoglobine?
Een monomeer eiwit dat zich vooral in de spiercellen bevindt. Het dient als opslageiwit voor zuurstof; voor het geval dat de zuurstofspanning in de spiercel snel daalt door inspanning
Wat is hemoglobine?
Een tetrameer eiwit dat bestaat uit 2α- en 2β-subunits met elk een heem-groep. Naast de aanvoer van zuurstof en afvoer van CO2 is hemoglobine ook een belangrijke pH-buffer in het bloed.
Wat is het verschil in naam van hemoglobine dat zuurstof gebonden of losgelaten heeft?
Zuurstof gebonden: oxy-hemoglobine
Zuurstof losgelaten: deoxy-hemoglobine
Wat zijn cytochromen?
Ze maken deel uit van de elektronentransportketen en bevinden zich in de binnenmembraan van de mitochondriën. O2 is hier de terminale elektronenacceptor en cytochroom zorgt voor de reductie van O2. Hierbij wisselt het Fe-ion van valentie (Fe2+ naar Fe3+. Samen met protonen wordt hierdoor H2O gevormd.
Wat is het verschil in de grafiek van hemoglobine en myoglobine m.b.t. de zuurstofspanning en de hoeveelheid gebonden zuurstof?
Hemoglobine vertoont een sigmoïdale curve, terwijl myoglobine een hyperbolische curve vertoont.
Wat is partiële druk?
De fractie van de totale druk van een gasmengsel die toe te schrijven is aan één bestanddeel van het mengsel.
In dit geval zuurstof. Bijvoorbeeld, 1 atmosfeer druk = 760 torr, of de druk van een kwikkolom van 760 mm hoog. Lucht bevat 21% zuurstof in droge lucht op zeeniveau, dus de partiële druk van zuurstof is 159 torr.
Hoe verschilt de zuurstofverzadiging van hemoglobine tussen de longen en de weefsels?
In de longen raakt hemoglobine bijna verzadigd met zuurstof, zodat 98% van de zuurstofbindende sites bezet zijn. Wanneer hemoglobine zich naar de weefsels verplaatst, daalt de zuurstofverzadiging tot 32%.
Hoeveel van de potentiële zuurstofbindende sites laten zuurstof los in weefsels?
66%
(98 - 32)
Wat zou er gebeuren als myoglobine een transporteiwit voor zuurstof was?
Als myoglobine, met zijn hoge affiniteit voor zuurstof, een transporteiwit voor zuurstof zou zijn, zou het onder deze omstandigheden slechts 7% van zijn zuurstof afgeven.
Hoe ziet de structuur van myoglobine er uit?
Myoglobine, een enkele polypeptideketen, bestaat grotendeels uit α-helices die met elkaar verbonden zijn door bochten in de polypeptideketen om een bolvormige structuur te vormen. De terugkerende structuur wordt globineplooi genoemd en komt ook voor bij hemoglobine.
In welke twee vormen kan myoglobine voorkomsen?
- Deoxymyoglobine (zuurstof vrije vorm)
- Oxymyoglovine (zuurstof gebonden vorm)
Waarvan hangt het vermogen van myoglobine om zuurstof te binden af?
Over de aanwezigheid van een gebonden prothetische groep genaamd “heem”
Wat is heem?
De heemgroep geeft spieren en bloed hun kenmerkende rode kleur. Hij bestaat uit een organische component en een centraal ijzeratoom. De organische component, protoporfyrine genaamd, bestaat uit vier pyrrolringen die door methinebruggen met elkaar verbonden zijn tot een tetrapyrrolring. Er zijn vier methylgroepen, twee vinylgroepen en twee propionaatzijketens aan verbonden.
In welke vorm komt het ijzer voor in heem?
Onder normale omstandigheden bevindt het ijzer zich in de ijzerhoudende (Fe2+) oxidatietoestand. Het ijzerion kan twee extra bindingen vormen, één aan elke kant van het heemvlak. Deze bindingsplaatsen worden de vijfde en zesde coördinatieplaats genoemd.
Wat is de proximale histidine?
In hemoglobine en myoglobine wordt de vijfde coördinatieplaats bezet door de imidazoolring van een histidineresidu van het eiwit. Dit histidineresidu wordt het proximale histidine genoemd.
Wat zit er op de zesde coördinatieplaats bij deoxyhemoglobine en deoxymyoglobine?
In desoxyhemoglobine en desoxymyoglobine blijft de zesde coördinatieplaats onbezet; deze positie is beschikbaar voor het binden van zuurstof.
Wat is de distale histidine?
Een tweede histidine, het distale histidine genoemd, bevindt zich aan de andere kant van het heem dan het proximale histidine. Het distale histidine voorkomt de oxidatie van het heemijzer tot het ferri-ion (Fe3+) dat geen zuurstof kan binden, en vermindert ook het vermogen van koolmonoxide om zich aan het heem te binden.
Uit welke subunits bestaat menselijk hemoglobine A?
Uit twee α-subunits en twee β-subunits
Hoe leidt zuurstofbinding tot de structurele overgang van de T-toestand naar de R-toestand?
Hoe leidt zuurstofbinding tot een verandering van de quaternaire structuur van hemoglobine?
Wat is 2,3-BPG?
Een sterk anionische verbinding die functioneert als een allosterische regulerende molecule. Zij bindt zich aan hemoglobine en vermindert de zuurstofaffiniteit ervan, zodat 66% van de zuurstof vrijkomt in plaats van 8% (zonder 2,3-BPG).
Hoe beïnvloedt 2,3-BPG de zuurstofaffiniteit zo sterk?
2,3-BPG bindt zich bij voorkeur aan deoxyhemoglobine en stabiliseert het, waardoor de zuurstofaffiniteit effectief afneemt en zuurstof vrijkomt.
Wat is het verschil tussen maternaal en foetaal hemoglobine?
Omdat een foetus zuurstof krijgt van het hemoglobine van de moeder in plaats van uit de lucht, moet het hemoglobine van de foetus zuurstof binden wanneer het hemoglobine van de moeder zuurstof afgeeft.
Wil de foetus voldoende zuurstof krijgen om in een zuurstofarme omgeving te overleven, dan moet zijn hemoglobine een hoge affiniteit voor zuurstof hebben.
Wat is de relatie tussen CO2 en H+?
De signaalmoleculen, waterstofion en kooldioxide, zijn bijproducten van het aërobe energiemetabolisme en heterotrope effectoren die het vrijkomen van zuurstof bevorderen. De regulering van zuurstofbinding door waterstofionen en koolstofdioxide wordt het Bohr-effect genoemd.
Wat doet de pH met de affiniteit van zuurstof?
De zuurstofaffiniteit van hemoglobine neemt af als de pH daalt
Hoe reageert hemoglobine op CO2?
Hemoglobine reageert op kooldioxide met een afname van de zuurstofaffiniteit, waardoor gemakkelijker zuurstof vrijkomt in weefsels met een hoge CO2 concentratie, zoals die waarin brandstof actief wordt verbrand om CO2 en water te vormen
Hoe vindt de transport van CO2 van weefsels naar de longen toe plaats?
Is zuurstofbinding aan hemoglobine een endo- of exotherme reactie?
Bij de meeste dieren is het een exotherme reactie
Bij welke dieren zal Hb door een genetische verandering niet als warmtewisselaar fungeren?
Bij pooldieren, want die zouden anders veel warmte verliezen
Welke reactie treedt er spontaan op bij het transport van zuurstof in de vorm van oxyhemoglobine in het bloed?
Hoe ziet de stofwisseling van een erytrocyt er uit?
Omdat een ery geen mitochondria heeft, kan het zijn energie alleen halen uit de anaerobe glycolyse. Dit zorgt voor de ATP (voor ATP-ases) en NADH vorming (voor het terugvormen van metHb).
Welke reactie katalyseert het enzym metHb-reductase?
Vul de nettoreactievergelijking van de anaerobe glycolyse in
2 lactaat, 2 ATP, 0 NADH
Welke stoffen zijn de primaire en uiteindelijke electronendonor voor het onschadelijk maken van de superoxide-anionen?
Glutathion is de primaire elektronendonor, NADPH de uiteindelijke electronendonor
Hoe ontstaan Heinz-lichamen?
Wanneer get PPP in de erytrocyt niet goed functioneert en glutathion niet terug wordt gevormd, vormen de cysteïne zijketens van hemoglobine onderling zwavelbruggen. Dit leidt tot conformatieverandering en het onbruikbaar worden van Hb (Heinz bodies)
Wat kost het de erytrocyt om de affiniteit voor zuurstof af te laten nemen?
Netto zal er bij de afbraak van glucose dan minder ATP worden gevormd
Tot wat wordt heem afgebroken in macrofagen?
Heem wordt afgebroken tot bilirubine
De afbraak van heem start met het openbreken van de ring door heemoxigenase. Dit enzym katalyseert de omzetting van heem in biliverdine. Hierbij komen koolmonoxide (CO) en ijzer vrij. Het ijzer wordt aan de plasma-ijzer-pool afgegeven gebonden aan transferrine en kan dan weer opnieuw worden benut voor de synthese van heem. Het gevormde biliverdine (een groene kleurstof) wordt door biliverdine-reductase m.b.v. NADPH gereduceerd tot het oranje bilirubine
Hoe ziet de afbraak en afvoer van heem uit het lichaam er uit?
Na conjugatie met glucuronide (gluc.) in de lever, wordt bilirubine afgevoerd via de gal naar de dunne darm. In de dikke darm wordt bilirubine tenslotte door bacteriën omgezet tot urobiline/ stercobiline via redox reacties (H = electron + H+).
Hoe ziet de verdeling van ijzer in het menselijk lichaam er uit?
Hoe wordt ijzer in de erytroblast gebracht?
Na endocytose van het transferrine/Fe3+/receptor-complex en reductie (Fe3+→ Fe2+) wordt het ijzer naar de mitochondriën van de erytroblast vervoerd voor de synthese van heem. De Tf-receptor, gevuld met transferrine, wordt terug getransporteerd naar de plasmamembraan en het ‘lege’ transferrine-molecuul komt zo dus opnieuw in de circulatie om ijzer op te halen uit de darm of het macrofagocytaire systeem
Wat zijn de bouwstenen van 1 hemoglobine?
Hoe wordt 1 molecuul hemoglobine afgebroken?
De hematocriet van paardenbloed is 0,46 L/L.
Verder is gegeven: RBC, 10*1012/L] en Hb-gehalte 2,1 mmol/L.
Bereken de gevraagde waardes
Schets in één diagram het verband tussen de zuurstofdruk PO2 (x-as, eenheid arbitrair) en de hoeveelheid gebonden O2 (y-as, als percentage van de maximale zuurstofbinding) aan Mb en aan Hb.
Wat is de hematocriet-waarde (= Packed Cell Volume) van dit schapenbloed?
Er is 1,8 ml over (10 - 1 - 7,2).
1,8 / 9 = 0,2 of 20%
Bereken het hemoglobine [Hb]-gehalte van dit schapenbloed in mmol/l, waarbij je de bijdrage van het ijzer in het plasma aan het totale ijzergehalte mag verwaarlozen – waarom is dat laatste, denk je, geoorloofd?
Wat is je conclusie over het [Hb]-gehalte van het zieke schaap in vergelijking tot de referentiewaarde (5 mM)?
Je mag het ijzer in het plasma verwaarlozen omdat dat veel te klein is om bij te dragen aan het antwoord. Er zitten 4 Fe in 1 Hb. Totale ijzergehalte = 10 micromol/ml. Dus afkomstig van 2,5 micromol/ml.
Dit is de helft van de referentiewaarde, dus het schaap heeft ernstig Hb te kort. Er is sprake van anemie
a) Bereken de totale ijzerbindingscapaciteit (TIJBC) van dit plasma [µmol Fe3+/l] [De TIJBC is het plasma-ijzergehalte (plasma-Fe) dat bereikt zou worden wanneer alle bindingsplaatsen van Tf bezet zouden zijn met één ferri-ion]
62 * 2 dus de TIJBC is 124
Wat is het verzadigingspercentage van transferrine in dit paardenplasma (%Tf)? [%Tf is het plasma-Fe als percentage van de TIJBC]
43/124 = 35%
Wat kan er aan de hand zijn bij een verlaagde ijzer plasma concentratie?
Wat kan er aan de hand zijn bij een verhoogde ijzer plasma concentratie?
Hoe zou je - zonder het bloedmonster te verdunnen - plasma isoleren voor deze bepaling en hoe controleer je of dit bloed al dan niet gehemolyseerd is?
Vast (fluoride, EDTA, etc) of erg geconcentreerd (heparine) anti-coagulans toevoegen aan bloed, goed mengen en afcentrifugeren. Het supernatant is dan onverdund plasma.
Wanneer het bloedplasma rood gekleurd is, is dat een sterke indicatie dat het bloed (Deels) gehemolyseerd is (Hb heeft een zeer hoge absorptie-coëfficient).
Geeft het [Hb], plasma-Fe, TIJBC, LIJBC en [Tf]
