Группы крови, их биологическое значение

МИНИСТЕРСТВО  СПОРТА И ТУРИЗМА 

РЕСПУБЛИКИ  БЕЛАРУСЬ

Учреждение  образования

«БЕЛОРУССКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ»

Институт  повышения квалификации и переподготовки руководящих работников и специалистов физической культуры, спорта и  туризма 
 

Кафедра «Оздоровительной и адаптивной физической культуры» 
 

РЕФЕРАТ 

На тему «Группы крови, их биологическое значение»

По дисциплине «Физиология» 
 

Исполнитель: 

Руководитель: 
 

Минск, 2011 

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение………………………………………………………………………….3

Глава 1. Понятие об антигенах и антителах……………………….………….4

1. Антигены…………………………………………………………………...4
2. Антитела……………………………………………………………………4

Глава 2. Генетико-физиологическая характеристика некоторых групп крови………………………………………………………………..……………7

2.1. Генетико-физиологическая характеристика системы АВ0……………….7

2.2. Генетико-физиологическая характеристика системы резус-фактора…. 9

Заключение………………………………………………………………………12

Список  использованных источников…………………………………………13

 

ВВЕДЕНИЕ 

       Кровь — жидкая соединительная ткань, наполняющая сердечно-сосудистую систему позвоночных животных, в том числе человека и некоторых беспозвоночных. Состоит из жидкой части плазмы и форменных элементов: клеток лейкоцитов, эритроцитов, и тромбоцитов. Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца, и непосредственно с другими тканями тела не сообщается ввиду наличия гистогематических барьеров. На поверхности эритроцитов имеются специфические вещества, обладающие антигенными свойствами. Эти вещества определяют группы крови.

       Понятие о группах крови возникло в 1901 году благодаря работам австрийского иммунолога Карла Ландштайнера. Он установил наличие специфических  белков в плазме и в мембране эритроцитов. В результате этих исследований были выявлены три группы крови, а в 1907 году чешский ученый Ян Янский открыл четвертую группу. Эти группы составили  систему крови, названную АВ0

     В настоящее время изучено свыше 10 систем групп крови: АВ0, резус–фактор (Rh), MNSs, Lewis, Kell-Cellano, Duffy, Kidd, Gerbich, Diego, Luteran, Xg и другие. В то же время, далеко не все группы крови открыты и изучены.

     В основе определения групп крови  лежит принцип специфичного (комплементарного) взаимодействия между антигенами и  антителами. Антигены и антитела – это вещества, способные к комплементарному связыванию с образованием комплексов (антиген–антитело). Реакции между антигенами и антителами называются серологическими.

         Принадлежность к определённой  группе крови является врождённой  и не изменяется на протяжении  жизни. Наибольшее значение имеет  разделение крови на четыре  группы по системе «AB0» и  на две группы — по системе «резус». Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови.  

     Глава 1. ПОНЯТИЕ ОБ АНТИГЕНАХ И АНТИТЕЛАХ 

1. Антигены

       Антигены – это самые разнообразные вещества, способные связываться с определенными белками – антителами. Антигенными свойствами обладают поверхностные структуры клеток и вирусов, а также отдельные молекулы и молекулярные комплексы. Все антигены имеют специфические участки (антигенные детерминанты), которые и определяют их антигенные свойства. Каждый антиген регулирует синтез соответствующего (комплементарного) антитела.

       Образование разных антигенов контролируется разными генами, например:

Таблица 1. Соответствие систем антигенов и генов, контролирующих их образование. 

 

2. Антитела

       Антитела (иммуноглобулины) – это сложные белки, которые представляют собой гликопротеины со сложной четвертичной структурой. В большинстве случаев антитела образуются в результате иммунизации организма антигенами (например, при инфекциях или при попадании антигенов в организм иными способами). Существует особый раздел генетики – иммуногенетика, который изучает генетический контроль иммунного ответа.

       Структурно-функциональными  единицами антител являются мономеры, состоящие из двух длинных (тяжелых  – H) и двух коротких (легких – L) полипептидных  цепей, связанных между собой  дисульфидными связями. Оба типа цепей имеют константные (С) и  вариабельные (V) участки. Два вариабельных участка между тяжелыми и легкими  цепями являются активными центрами, непосредственно образующими связи  с антигенами; таким образом, один мономер антитела несет два активных центра и может реагировать с  двумя одинаковыми антигенами. Активный центр антитела носит название F_ab–участка. Базальная часть антитела способна встраиваться в мембраны клеток и носит название F_c–участка. На поверхности многих клеток имеются рецепторы для F_c–участка антитела, F_c–рецепторы – это гликолипопротеины или гликопротеины разнообразной структуры, встроенные в мембрану самых разнообразных клеток. Большинство антител непосредственно реагирует с антигенами, но в некоторых случаях конформация антител такова, что для их взаимодействия с антигенами необходимо наличие молекул–посредников.

       Антитела  вырабатываются специализированными  клетками иммунной системы – Т- и  В-лимфоцитами. Различают поверхностные  антитела (локализованные на поверхности  Т- и В-лимфоцитов; поверхностные  антитела Т-лимфоцитов контролируют клеточный  иммунитет) и сывороточные антитела (они вырабатываются клетками–плазмоцитами, которые образуются из В-лимфоцитов, и обеспечивают гуморальный иммунитет).

       Плацентарные  млекопитающие (к которым относится  и человек) могут продуцировать  до миллиона различных антител. Таким  образом, антитела обеспечивают образование  самых разнообразных комплексов (антиген-антитело). Все множество  антител распределяется по 5 классам  иммуноглобулинов, различающихся по структуре и функциям: G, M, A, E, D. Молекулы иммуноглобулинов G, Е, D представлены мономерами, молекула иммуноглобулина М состоит  из 5 мономеров, а молекула иммуноглобулина  А может состоять из одного или двух мономеров. Антитела как сложные органические вещества также являются антигенами, т.е. могут вызывать синтез комплементарных им антител.

       Антитела  делятся на нормальные и иммунные. Например, у людей с 0 (I) группой крови, у которых отсутствуют антигены А и В, вырабатываются нормальные иммуноглобулины (агглютинины), которые относятся к классу IgM. Эти антитела не проходят через плаценту. При иммунизации таких людей антигенами А и В у них вырабатываются иммунные иммуноглобулины (изоантитела), которые относятся к классу IgA. Эти антитела проходят через плаценту и могут вызывать иммунологический конфликт между организмом матери и плодом.

       Структура антител очень изменчива. Поэтому  существует несколько уровней их разнообразия: изотипы, аллотипы, идиотипы, вариотипы. Изотип – группа иммуноглобулинов данного класса, характерная для определенного вида организмов. Например, иммуноглобулин G кролика и иммуноглобулин G человека – разные изотипы иммуноглобулина G. Соответственно, иммуноглобулин G кролика является антигеном для человека и наоборот. Изотип определяется особенностями участка F_c. Аллотип – группа иммуноглобулина данного класса, характерная для определенной особи. Например, иммуноглобулин G у Иванова и иммуноглобулин G у Петрова – разные аллотипы иммуноглобулина G человека. Аллотип определяется генотипом особи. Идиотип – конкретные одинаковые молекулы иммуноглобулина данного класса, продуцируемые одним клоном клеток. В ходе дифференциации В–лимфоцитов каждая клетка приобретает способность синтезировать лишь один идиотип. Особенности идиотипа определяются строением вариабельных участков легкой и тяжелой цепей. Вариотип – группа иммуноглобулинов данного класса, отличающаяся от подобных групп последовательностью аминокислот, которая обычно консервативна (инвариантная последовательность).   
 

       Глава  2. ГЕНЕТИКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ ГРУПП КРОВИ 

       Доказано, что группы крови на 100% определяются генотипом. Таким образом, группы крови  могут и должны быть охарактеризованы и с физиологической (иммунохимической), и с генетической точки зрения.  

       2.1. Генетико-физиологическая характеристика системы АВ0

       С точки зрения генетики, наиболее изученной  является система АВ0, определяющая I (0), II (А), III (В) и IV (АВ) группы крови. На поверхности эритроцитов могут  находиться агглютиногены (антигены) А  и В, а в плазме крови – агглютинины (антитела) a и b. В норме одноименные агглютиногены и агглютинины совместно не обнаруживаются. Нужно отметить, что А- и В-антигены образуют многочисленный ряд антигенов (А₁, А₂ ... A; В₁, В₂ …В).

       Наследование  групп крови системы  АВ0. В системе АВ0  синтез агглютиногенов и агглютининов определяется аллелями гена I: I⁰, I^A, I^B. Ген I контролирует и образование антигенов, и образование антител. При этом наблюдается полное доминирование аллелей I^A и I^B над аллелем I⁰, но совместное доминирование (кодоминирование) аллелей I^A и I^B. Соответствие генотипов, агглютиногенов, агглютининов и групп крови (фенотипов) можно выразить в виде таблицы:

       Таблица 2. Соответствие генотипов группам крови   

 

 

       В норме образуются нормальные антитела (агглютинины), которые синтезируются  в очень небольших количествах; они относятся к классу М; при  иммунизации чужеродными антигенами вырабатываются иммунные антитела класса G (подробнее различия между нормальными  и иммунными антителами будут  рассмотрены ниже). Если по каким-либо причинам агглютиноген А встречается  с агглютинином a или агглютиноген В встречается с агглютинином b, то происходит реакция агглютинации – склеивания эритроцитов. В дальнейшем агглютинированные эритроциты подвергаются гемолизу (разрушению), продукты которого ядовиты.