Гем (биохимия)

Гемы (от др.-греч. ἁίμα — «кровь») — комплексные соединения порфиринов с двухвалентным железом, несущие один или два аксиальных лиганда. Гемы выступают в роли простетических групп (небелковых частей) белков — гемопротеинов (гемоглобинов, миоглобина, цитохромов и др.).

Известен ряд различных гемов, отличающихся заместителями порфиринового ядра:

Наиболее распространённым гемом является Гем B — железный комплекс протопорфирина IX, входящий в состав гемоглобинов, миоглобинов и цитохромов.

Позвоночные синтезируют гем из более простых азотистых соединений (глицина и сукцината) и из резервного железобелкового комплекса — ферритина, находящегося в селезёнке, печени, костном мозге. Гем, выделенный из крови различных позвоночных животных, имеет одинаковую химическую структуру.

Свободный гем легко окисляется на воздухе до гематина, в котором атом железа трёхвалентен. Многолетние исследования структуры гема завершились синтезом гемина — солянокислого гематина (Х. Фишер, 1929).

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Железо является одним из основных по значению микроэлементов организма. Почти все железо входит в состав различных белков. Из них наиболее важен гемоглобин, функция которого – перенос кислорода от легких к тканям. Гемоглобин состоит из небелковой части – гема, и белковой части – глобина. В молекуле гема железо связано с протопорфирином. Гем не только входит в состав гемоглобина, он содержится в миоглобине, цитохромах, входит в состав каталазы, лактопероксидазы. Основной белок, содержащий железо и не имеющий гемовой группы, – ферритин. Он содержит железо запасов. Железо входит и в состав производного ферритина – гемосидерина. Не содержит группы гема белок трансферрин, переносящий железо. Железо в негемовой форме есть в ряде ферментов (аконитазе, ксантиноксидазе). Основное количество железа в организме (57,6%) входит в состав гемоглобина и содержится в эритроцитах.

А. А. Дроздов, Заболевания крови, 2008

Ферментопатии эритроцитов. В процессе созревания эритроцит теряет ядро, рибосомы и митохондрии, а вместе с тем и способность к синтезу белка и окислительному фосфорилированию (т. е. химической реакции, приводящей к введению в молекулу органического либо неорганического вещества остатков кислот фосфора). Метаболизм зрелого эритроцита достаточно прост и полностью соответствует его малым метаболическим потребностям. АТФ образуется в процессе бескислородного расщепления углеводов и уходит на обеспечение работы Na+,K+-АТФазы, поддерживающей ионный состав эритроцита. Небольшое количество энергии идет на сохранение железа гема в восстановленной форме и, по-видимому, на обновление липидов мембраны.

М. Ю. Ишманов, 250 показателей здоровья, 2013

Миоглобин, по классу относящийся к альбуминам, составляет до 1 % от общего количества белков, содержит пигментную группу «гем», которая обусловливает красный цвет мышечной ткани. Со способностью этого белка присоединять молекулы различных газов связана его физиологическая функция как носителя кислорода.

В. О. Ежков, Ветеринарно-санитарная экспертиза. Часть 1. Санитария и гигиена промышленного производства продуктов животного происхождения, 2013

Хлорофилл спирулины имеет строение и химический состав, близкие к молекуле гема крови. В комплексе с другими содержащимися в спирулине веществами он способствует биосинтезу гемоглобина, что позволяет в короткий срок нормализовать функцию кроветворных органов.

Алевтина Корзунова, Природа, которая лечит: морские водоросли, грибы, чайный гриб, 2013

Красное вещество в красных кровяных шариках, состоящее из гема и белка (глобина), известно как гемоглобин. Важная функция гемоглобина – переносить кислород из легких в ткани организма, а углекислый газ – из тканей в легкие. При недостатке гемоглобина возникают анемии разных видов.

Г. П. Шалаева, Как воспитать здорового и умного ребенка. Ваш малыш от А до Я, 2010

Эритроциты – безъядерные клетки крови животных и человека. Они содержат гемоглобин, который легко соединяется с кислородом. В капиллярах гемоглобин отдает кислород тканям (выделяет в межклеточную жидкость) и присоединяет к себе углекислый газ. После гибели эритроцит распадается на белковую часть – глобин и красящее вещество – гем. От молекулы гема отсоединяется желчный пигмент – билирубин, который выводится из организма. Остатки эритроцита с током крови переносятся в костный мозг и используются для образования новых эритроцитов. Это происходит в костном мозгу грудины, ребер, позвонков, в диафизах трубчатых костей, в лимфатических железах и селезенке.

Сергей Ставинский, Жизнь. Инструкция по устройству, эксплуатации, ремонту и мерам безопасности, 2014

Терапевтическое действие: антиоксидантное, восполнение дефицита витамина Е, обладает антиоксидантным эффектом, участвует в синтезе гема и белков, пролиферации клеток, тканевом дыхании, предупреждает гемолиз эритроцитов.

Владислав Леонкин, Сезонные заболевания. Весна

Для человека существуют два источника железа, первый – железо из гема и второй – железо в форме иона (хелатное железо). Железо из пищи должно быть преобразовано в одну из этих двух форм, чтобы быть поглощенным. Источником гемового железа являются белки пищевых продуктов животного происхождения – мясо любого вида, печень. Гемовое железо наиболее легко усваивается организмом. Его всасывание практически не зависит от дополнительных факторов. Однако следует помнить, что только 10–15 % железа в невегетарианских диетах развитых стран находится в форме гема.

Светлана Волкова, Анемия и другие болезни крови. Профилактика и методы лечения