第十六章血液生化

第十六章 血液的生物化學(xué) 張奕 中山醫(yī)學(xué)院 生化教研室 液 定義：血液是循環(huán)在人的 血管 和 心臟 中的一種紅色不透明的粘稠液體。 總量：占體重 8。 一次性失血 20%,出現(xiàn)脈搏加快，血壓下降等癥狀； 一次性失血 30%,危及生命。 (一 )血液的組成 常用血液樣品 全血 =血漿 +有形成分 (加抗凝劑 ) 血漿 =全血 加抗凝劑，離心取上清 ) 血清 =全血 維蛋白原 無(wú)形成分 血漿 有形成分 紅細(xì)胞 白細(xì)胞 血小板 血液的組成 (二 )血液的化學(xué)成分 液體成分 水 固體成分 無(wú)機(jī)物：電解質(zhì) 有機(jī)物： 含氮化合物 糖類 脂類 蛋白質(zhì) 非蛋白類含氮化合物 此外，還有一些微量物質(zhì)如酶、激素、維生素等。 (三 )血液的非蛋白質(zhì)含氮化合物 定義：血液中除蛋白質(zhì)以外的含氮物質(zhì)總稱為 非蛋白質(zhì)含氮化合物 。 非蛋白氮 ：這些化合物中所含的氮量則稱為非蛋白氮 (正常值： ；其中尿素氮（ 占 1/2。 種類： 尿素 (尿酸 (肌酸(肌酐 (氨基酸、氨、肽、膽紅素 (。 臨床意義 ： 1. 反映機(jī)體蛋白質(zhì)、核酸代謝的情況 2. 反映腎排泄功能 尿素 ：反映腎功能；蛋白質(zhì)代謝情況 尿酸 ：嘌呤代謝終產(chǎn)物；與痛風(fēng)有關(guān) 肌酸 ：肝功能障礙；肌萎縮 肌酐 ：肌酸代謝終產(chǎn)物；腎排泄；反映 腎功能 本 章 主 要 內(nèi) 容 血漿蛋白 血細(xì)胞代謝 第一節(jié) 血漿蛋白是維持體內(nèi)代謝的 重要物質(zhì) in 、血漿蛋白的分類與性質(zhì) 血漿蛋白是指血漿含有的蛋白質(zhì) ， 是血漿中的主要的固體成分 。 血漿蛋白總濃度： 7075g/L。 通常按來(lái)源 、 分離方法和生理功能將血漿蛋白質(zhì)分類 。 分離蛋白質(zhì)的常用方法包括電泳(超速離心 ( （一）血漿蛋白的分類 1）原理：蛋白質(zhì)的大小 (分子量）、電荷、形狀等 2）方法：醋酸纖維素薄膜電泳； ）樣品：血清 4）結(jié)果： 1. 電泳法 通過(guò)電泳將血漿蛋白質(zhì)分為： 2球蛋白 清蛋白 (1球蛋白 (球蛋白 球蛋白 A 清蛋白 1 2 血 清 蛋 白 電 泳 圖 譜 清蛋白（ A）： 38 48g/L 球蛋白（ G） ： 15 30g/L A/G：正常值 醋酸纖維素薄膜電泳在臨床上的應(yīng)用 1）原理：密度等 2）具體方法：超速離心法 3）樣品：血清脂蛋白 4）結(jié)果： 醫(yī)學(xué)全在線 通過(guò)離心將血漿蛋白質(zhì)分為： 極低密度脂蛋白 乳糜微粒 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白 種 類 血 漿 蛋 白 清蛋白、脂蛋白、運(yùn)鐵蛋白、銅藍(lán)蛋白等 補(bǔ)體 凝血因子 、 、凝血酶原、纖溶酶原等 卵磷脂：膽固醇?；D(zhuǎn)移酶等 1抗胰蛋白酶、 2巨球蛋白等 促紅細(xì)胞生成素、胰島素等 2酸性糖蛋白等 依據(jù)生理功能將血漿蛋白質(zhì)分類： 1. 絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。 2. 血漿蛋白的合成場(chǎng)所一般位于膜結(jié)合的多核蛋白體上。 3. 除清蛋白外，幾乎所有的血漿蛋白均為糖蛋白。 4. 許多血漿蛋白呈現(xiàn)多態(tài)性 ( 5. 在循環(huán)過(guò)程中，每種血漿蛋白均有自己特異的半衰期。 6. 在急性炎癥或某種類型組織損傷等情況下，某些血漿蛋白的水平會(huì)增高，它們被稱為急性時(shí)相蛋白質(zhì) ( （二）血漿蛋白的性質(zhì) 二、血漿蛋白的功能 （一）維持血漿膠體滲透壓 正常人血漿膠體滲透壓的大小 ， 取決于血漿蛋白質(zhì)的摩爾濃度 。 由于清蛋白的分子量小 （ 69， 在血漿內(nèi)的總含量大 、 摩爾濃度高 ， 加之在生理 其電負(fù)性高 ， 能使水分子聚集其分子表面 ， 故清蛋白能最有效地維持膠體滲透壓 。 清蛋白所產(chǎn)生的膠體滲透壓大約占血漿膠體總滲透壓的 75% 80%。 （二）維持血漿正常的 正常血漿的 蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì) ， 血漿蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)大部分在 血漿蛋白鹽與相應(yīng)蛋白形成緩沖對(duì) ， 參與維持血漿正常的 （三）運(yùn)輸作用 血漿蛋白質(zhì)分子的表面上分布有眾多的親脂性結(jié)合位點(diǎn)，脂溶性物質(zhì)可與其結(jié)合而被運(yùn)輸。 血漿蛋白還能與易被細(xì)胞攝取和易隨尿液排除的一些小分子物質(zhì)結(jié)合，防止它們從腎丟失。 此外血漿中還有皮質(zhì)激素傳遞蛋白、運(yùn)鐵蛋白、銅藍(lán)蛋白等。 這些載體蛋白除結(jié)合運(yùn)輸血漿中某種物質(zhì)外，還具有調(diào)節(jié)被運(yùn)輸物質(zhì)代謝的作用。 （四）免疫作用 血漿中的免疫球蛋白， 稱為抗體，在體液免疫中起至關(guān)重要的作用。 此外，血漿中還有一組協(xié)助抗體完成免疫功能的蛋白酶 補(bǔ)體。 （五）催化作用 血漿中的酶稱作血清酶。 根據(jù)血清酶的來(lái)源和功能，可分為以下三類： 1. 血漿功能酶 （六）營(yíng)養(yǎng)作用 每個(gè)成人 300 體內(nèi)的某些細(xì)胞，如單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)，吞飲血漿蛋白質(zhì)，然后由細(xì)胞內(nèi)的酶類將吞入細(xì)胞的蛋白質(zhì)分解為氨基酸參入氨基酸池，用于組織蛋白質(zhì)的合成，或轉(zhuǎn)變成其他含氮化合物。 此外，蛋白質(zhì)還能分解供能。 （七）凝血、抗凝血和纖溶作用 血漿中存在眾多的凝血因子、抗溶血及纖溶物質(zhì)，它們?cè)谘褐邢嗷プ饔?、相互制約，保持循環(huán)血流通暢。 但當(dāng)血管損傷、血液流出血管時(shí)，即發(fā)生血液凝固，以防止血液的大量流失。 （八）血漿蛋白質(zhì)異常與臨床疾病 血漿蛋白質(zhì)在維持人體正常代謝中有重要功能，血漿蛋白質(zhì)異?？梢?jiàn)于多種臨床疾?。?風(fēng)濕病 肝疾病 多發(fā)性骨髓瘤 多發(fā)性骨髓瘤血漿蛋白電泳圖譜 第三節(jié) 血細(xì)胞物質(zhì)代謝特點(diǎn)是維持血液生物功能的基礎(chǔ) is 、紅細(xì)胞的代謝特點(diǎn) 紅細(xì)胞是血液中最主要的細(xì)胞 ， 它是在骨髓中由造血干細(xì)胞定向分化而成的紅系細(xì)胞 。 在成熟過(guò)程中 ， 紅細(xì)胞發(fā)生一系列形態(tài)和代謝的改變 。 紅細(xì)胞成熟過(guò)程中的代謝變化 注：“ +” ，“ -” 分別表示該途徑有或無(wú)； *晚幼紅細(xì)胞為“ -” 。 代謝能力 有核紅細(xì)胞 網(wǎng)織紅細(xì)胞 成熟紅細(xì)胞 成熟紅細(xì)胞 成 成 蛋白質(zhì) 合 成 血紅素合成 脂類合成 三羧縮酸循環(huán) 氧化磷酸化 糖酵解 磷酸戊糖途徑 （一）糖代謝 血循環(huán)中的紅細(xì)胞每天大約從血漿攝取 30 其中 90% 95%經(jīng)糖酵解通路和 2,3 5% 10%通過(guò)磷酸戊糖途徑進(jìn)行代謝 。 紅細(xì)胞中存在催化糖酵解所需要的所有的酶和中間代謝物 ， 糖酵解的基本反應(yīng)和其他組織相同 。 糖酵解是紅細(xì)胞獲得能量的唯一途徑 ， 每摩爾葡萄糖經(jīng)酵解生成 2 產(chǎn)生 2+， 通過(guò)這一途徑 可 使 紅 細(xì) 胞 內(nèi) 濃 度 維 持 103水平 。 1. 糖酵解和 2,3,3路 葡萄糖 1, 32, 3, 3酸酶 二磷酸甘油酸變位酶 3 油酸激酶 乳酸 2,32,3路： 正常情況下 ， 2,3 所以 2,35% 50%， 但是由于 2,3 2,3 造成紅細(xì)胞內(nèi) 2,3 紅細(xì)胞內(nèi) 2,3 但主要功能是調(diào)節(jié)血紅蛋白的運(yùn)氧功能 。 紅細(xì)胞內(nèi)磷酸戊糖途徑的代謝過(guò)程與其他細(xì)胞相同，主要功能是產(chǎn)生 +。 2. 磷酸戊糖途徑 3. 紅細(xì)胞內(nèi)糖代謝的生理意義 （ 1） 維持紅細(xì)胞膜上鈉泵 （ K+的正常運(yùn)轉(zhuǎn)； 維持紅細(xì)胞膜上鈣泵 (正常運(yùn)轉(zhuǎn)； 維持紅細(xì)胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進(jìn)行交換； 少量 生物合成； 啟動(dòng)糖酵解過(guò)程 。 2, 3氧的重要因素，可增加 （） 2, 3 對(duì)抗氧化劑 ， 保護(hù)細(xì)胞膜蛋白 、 血紅蛋白和酶蛋白的巰基等不被氧化 ， 從而維持紅細(xì)胞的正常功能 。 紅細(xì)胞中的 含量 ， 使紅細(xì)胞免遭外源性和內(nèi)源性氧化劑的損害 。 （） 谷胱甘肽的氧化與還原及其有關(guān)代謝 : 葡萄糖66H+ 22磷酸葡萄糖脫氫酶 谷胱甘肽還原酶 谷胱甘肽過(guò)氧化物酶 成熟紅細(xì)胞的脂類幾乎都存在于細(xì)胞膜 。 成熟紅細(xì)胞已不能從頭合成脂肪酸 ， 但膜脂的不斷更新卻是紅細(xì)胞生存的必要條件 。 紅細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)參入和被動(dòng)交換不斷地與血漿進(jìn)行脂質(zhì)交換 ， 維持其正常的脂類組成 、結(jié)構(gòu)和功能 。 （二）脂代謝 （三）血紅蛋白的合成與調(diào)節(jié) 珠蛋白 ， 血紅素 ( 血紅素的合成 珠蛋白的合成 血紅蛋白的合成 血紅蛋白的組成 : 血紅蛋白的合成包括 : 1. 血紅素的生物合成 合成的組織和亞細(xì)胞定位： 參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的幼紅細(xì)胞和網(wǎng)織紅細(xì)胞中合成。 合成原料： 甘氨酸、琥珀酰 合成的起始和終末階段均在線粒體內(nèi)進(jìn)行，而中間階段在胞漿內(nèi)進(jìn)行。 合成部位： 血紅素合成過(guò)程： 合成： + （磷酸吡哆醛） C O O S C o 反應(yīng)部位在線粒體內(nèi)； 催化此反應(yīng)的酶是 其輔酶是磷酸吡哆醛。此酶是血紅素合成的限速酶，受血紅素的反饋調(diào)節(jié)。 膽色素原 (生成： 2 在 化下，二分子 水縮合生成一分子 H H 尿卟啉原與糞卟啉原的生成： 4x 膽色素原 線狀四吡咯 尿卟啉原 糞卟啉原 尿卟啉原 同合酶 尿卟啉原 同合酶 尿卟啉原 脫羧酶 反應(yīng)部位：胞液 反應(yīng)生成的糞卟啉原 再進(jìn)入線粒體。 血紅素的生成： 反應(yīng)部位：線粒體 糞卟啉原 原卟啉原 原卟啉 血紅素 糞卟啉原 氧化脫羧酶 亞鐵螯合酶 原卟啉原 氧化酶 合成的主要部位是骨髓和肝臟 ， 但成熟紅細(xì)胞不能合成； 合成的原料簡(jiǎn)單：琥珀酰 甘氨酸小分子物質(zhì)； 合成過(guò)程的起始與最終過(guò)程在線粒體 ， 中間過(guò)程在胞液 。 血紅素合成的特點(diǎn) ： 是血紅素合成的限速酶； 受血紅素反饋抑制； 高鐵血紅素強(qiáng)烈抑制； 某些固醇類激素可誘導(dǎo)其生成。 血紅素合成的調(diào)節(jié)： 與膜受體結(jié)合，加速有核紅細(xì)胞的成熟以及血紅素和的合成促使原始紅細(xì)胞的繁殖和分化。 可被血紅素 、重金屬等抑制，亞鐵螯合酶還需要還原劑 (如谷胱甘肽 )。 促紅細(xì)胞生成素 ( 高鐵血紅素 （無(wú)活性） 有活性 ） （無(wú)活性） P + 高鐵血紅素對(duì)起始因子 2的調(diào)節(jié)： （有活性） P 血紅素合成后與珠蛋白結(jié)合成 血紅蛋白。 珠蛋白的合成同一般蛋白質(zhì)的合成，其合成受血紅