第十七章血液的生物化學

1、目目 錄錄 第第 十十 六六 章章血液的生物化學血液的生物化學hemal biochemistry目目 錄錄v血液血液(blood)的組成的組成 血漿血漿(plasma) 紅細胞，白細胞，血小板紅細胞，白細胞，血小板v血清血清(serum) -血液凝固后析出的淡黃色透明液體血液凝固后析出的淡黃色透明液體v血液的固體成分血液的固體成分無機物：以電解質(zhì)為主無機物：以電解質(zhì)為主有機物：蛋白質(zhì)、非蛋白質(zhì)類含氮化合物、糖有機物：蛋白質(zhì)、非蛋白質(zhì)類含氮化合物、糖類和脂類等類和脂類等 血血 液液 概概 況況目目 錄錄第第 一一 節(jié)節(jié) 血血 漿漿 蛋蛋 白白plasma protein目目 錄錄一、血漿蛋白的

2、分類與性質(zhì)一、血漿蛋白的分類與性質(zhì) 血漿蛋白總濃度：血漿蛋白總濃度：7075g/lv血漿蛋白是指血漿含有的蛋白質(zhì)，是血漿中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。的主要的固體成分。v血漿蛋白的種類很多，含量也極不相同，有血漿蛋白的種類很多，含量也極不相同，有多種分類方法，現(xiàn)介紹幾種最常用的分類方多種分類方法，現(xiàn)介紹幾種最常用的分類方法。法。目目 錄錄1. 依據(jù)電泳依據(jù)電泳(electrophoresis)結(jié)果分類結(jié)果分類（一）血漿蛋白的分類（一）血漿蛋白的分類 2球球 蛋蛋 白白清蛋白清蛋白 (albumin) 1球蛋白球蛋白(globulin) 球蛋白球蛋白 球蛋白球蛋白血清

3、蛋白質(zhì)血清蛋白質(zhì)目目 錄錄 a 清蛋白清蛋白 1 2 清蛋白清蛋白 1 2 b血血 清清 蛋蛋 白白 電電 泳泳 圖圖 譜譜目目 錄錄人類血漿蛋白質(zhì)的分類人類血漿蛋白質(zhì)的分類 種種 類類 血血 漿漿 蛋蛋 白白1.載體蛋白載體蛋白2.免疫防御系統(tǒng)蛋免疫防御系統(tǒng)蛋3.凝血和纖溶蛋白凝血和纖溶蛋白4.酶酶5.蛋白酶抑制劑蛋白酶抑制劑6.激素激素7.參與炎癥應(yīng)答的蛋白參與炎癥應(yīng)答的蛋白清蛋白、脂蛋白、運鐵蛋白、銅藍蛋白等清蛋白、脂蛋白、運鐵蛋白、銅藍蛋白等igg ,igm ,iga ,igd ,ige 和補體和補體c1-9 等等凝血因子凝血因子、凝血酶原、纖溶酶原等、凝血酶原、纖溶酶原等卵磷脂：膽固

4、醇?；D(zhuǎn)移酶等卵磷脂：膽固醇?；D(zhuǎn)移酶等 1抗胰蛋白酶、抗胰蛋白酶、 2巨球蛋白等巨球蛋白等促紅細胞生成素、胰島素等促紅細胞生成素、胰島素等c-反應(yīng)蛋白、反應(yīng)蛋白、 2酸性糖蛋白等酸性糖蛋白等2. 依據(jù)生理功能分類依據(jù)生理功能分類 目目 錄錄 1. 絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。 2. 血漿蛋白的合成場所一般位于膜結(jié)合的多核蛋白血漿蛋白的合成場所一般位于膜結(jié)合的多核蛋白體上。體上。 3. 除清蛋白外，幾乎所有的血漿蛋白均為糖蛋白。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)性許多血漿蛋白呈現(xiàn)多態(tài)性(polymorphism)。 5. 在循環(huán)過程中

5、，每種血漿蛋白均有自己特異的半在循環(huán)過程中，每種血漿蛋白均有自己特異的半衰期。衰期。 6. 在急性炎癥或某種類型組織損傷等情況下，某些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增高，它們被稱為急性時相蛋血漿蛋白的水平會增高，它們被稱為急性時相蛋白質(zhì)白質(zhì)(acute phase protein app)。（二）血漿蛋白的性質(zhì)（二）血漿蛋白的性質(zhì)目目 錄錄v 維持血漿膠體滲透壓維持血漿膠體滲透壓v 維持血漿正常的維持血漿正常的phv 運輸作用運輸作用v 免疫作用免疫作用v 催化作用催化作用v 營養(yǎng)作用營養(yǎng)作用v 凝血、抗凝血和纖溶作用凝血、抗凝血和纖溶作用二、血漿蛋白的功能二、血漿

6、蛋白的功能目目 錄錄第第 三三 節(jié)節(jié)血血 細細 胞胞 代代 謝謝metabolism of blood cells目目 錄錄一、紅細胞的代謝特點一、紅細胞的代謝特點v紅細胞是血液中最主要的細胞，它是在骨髓中紅細胞是血液中最主要的細胞，它是在骨髓中由造血干細胞定向分化而成的紅系細胞。由造血干細胞定向分化而成的紅系細胞。v在成熟過程中，紅細胞發(fā)生一系列形態(tài)和代謝在成熟過程中，紅細胞發(fā)生一系列形態(tài)和代謝的改變。的改變。目目 錄錄造血干細胞造血干細胞原始紅細胞原始紅細胞早、中、晚幼紅細胞早、中、晚幼紅細胞網(wǎng)織紅細胞網(wǎng)織紅細胞成熟紅細胞成熟紅細胞有核和各種細胞器（有核紅細胞）有核和各種細胞器（有核紅細胞

7、）無核、有無核、有少量線粒體少量線粒體和和rnarna無核、細胞無核、細胞器和器和rna紅細胞成熟過程中的代謝變化紅細胞成熟過程中的代謝變化目目 錄錄紅細胞成熟過程中的代謝變化紅細胞成熟過程中的代謝變化 代謝能力代謝能力 有核有核紅細胞紅細胞 網(wǎng)織網(wǎng)織紅細胞紅細胞 成熟成熟紅細胞紅細胞分裂增殖能力分裂增殖能力dna 合合 成成rna 合合 成成rna 存存 在在蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成血紅素合成血紅素合成脂類合成脂類合成三羧縮酸循環(huán)三羧縮酸循環(huán)氧化磷酸化氧化磷酸化糖酵解糖酵解磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 * 注：注：“+”+”，“-”-”分別表示該途分別表示該途徑有或無徑有或無* *晚幼紅細胞晚幼紅細

8、胞為為“-”-”目目 錄錄（一）糖代謝（一）糖代謝1. 糖酵解和糖酵解和2, 3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(2, 3-bpg)旁旁路路2. 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑, 主要功能是產(chǎn)生主要功能是產(chǎn)生nadph+h+目目 錄錄血血 糖糖（30g/天）天） 糖酵解糖酵解和和2，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸（2,3-bpg）旁路）旁路 （90%-95%）磷酸戊糖途徑（磷酸戊糖途徑（5%-10%）目目 錄錄 葡萄糖葡萄糖1, 3-bpg3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2, 3-bpg2, 3-bpg 磷酸酶磷酸酶 二磷酸甘油酸變位酶二磷酸甘油酸變位酶3-磷酸甘磷酸甘 油酸激酶油酸激酶 乳酸乳酸 2,3-bpg

9、旁旁 路路目目 錄錄3. 紅細胞內(nèi)糖代謝的生理意義紅細胞內(nèi)糖代謝的生理意義 atp的功能的功能v維持紅細胞膜上鈉泵維持紅細胞膜上鈉泵(na+-k+-atpase)的正常運的正常運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)v維持紅細胞膜上鈣泵維持紅細胞膜上鈣泵(ca2+-atpase)的正常運轉(zhuǎn)的正常運轉(zhuǎn)v維持紅細胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進維持紅細胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進行交換行交換v少量少量atp用于谷胱甘肽、用于谷胱甘肽、nad+ 的生物合成的生物合成v atp用于葡萄糖的活化，啟動糖酵解過程用于葡萄糖的活化，啟動糖酵解過程目目 錄錄v2, 3-bpg是調(diào)節(jié)血紅蛋白是調(diào)節(jié)血紅蛋白(hb)運氧的運氧的重要因素，可降低

10、重要因素，可降低hb與氧的親和力。與氧的親和力。 2, 3-bpg的功能的功能目目 錄錄v 對抗氧化劑，保護細胞膜蛋白、血紅蛋對抗氧化劑，保護細胞膜蛋白、血紅蛋白和酶蛋白的巰基等不被氧化，從而維白和酶蛋白的巰基等不被氧化，從而維 持紅細胞的正常功能。持紅細胞的正常功能。 nadh和和nadph的功能的功能葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸6-磷酸磷酸葡萄糖酸葡萄糖酸nadp+nadp+h+2gshgssgh2o22h2o6磷酸葡萄磷酸葡萄糖脫氫酶糖脫氫酶谷胱甘肽谷胱甘肽還原酶還原酶谷胱甘肽過谷胱甘肽過氧化物酶氧化物酶目目 錄錄v 成熟紅細胞不能從頭合成脂肪酸，通過主動成熟紅細胞不能從頭合成脂肪酸，通過主

11、動參入和被動交換不斷的與血漿進行脂質(zhì)交換，參入和被動交換不斷的與血漿進行脂質(zhì)交換，維持其正常的脂類組成、結(jié)構(gòu)和功能。維持其正常的脂類組成、結(jié)構(gòu)和功能。（二）脂（二）脂 代代 謝謝目目 錄錄（三）血紅蛋白的合成與調(diào)節(jié)（三）血紅蛋白的合成與調(diào)節(jié)珠蛋白，血紅素珠蛋白，血紅素(heme)* * 血紅素的合成血紅素的合成* * 珠蛋白的合成珠蛋白的合成* * 血紅蛋白的合成血紅蛋白的合成血紅蛋白的組成血紅蛋白的組成血紅蛋白的合成血紅蛋白的合成目目 錄錄nnnnh3ch3cc h3c h3c h2c h2c o o hc h2c h2c o o hfec hc h2c h2c h血紅素的結(jié)構(gòu)目目 錄錄1、

12、血紅素的生物合成、血紅素的生物合成 （1 1）原料原料： 甘氨酸甘氨酸、琥珀酰琥珀酰coacoa和和fefe2+2+ （2）細胞定位：）細胞定位： 線粒體（起始和終末階段）線粒體（起始和終末階段） 胞漿（中間階段）胞漿（中間階段） （3）部位：）部位： 主要是骨髓和肝，成熟紅細胞不主要是骨髓和肝，成熟紅細胞不能合成能合成 （4）合成過程（四個步驟）：）合成過程（四個步驟）：目目 錄錄 -氨基氨基- -酮戊酸（酮戊酸（ -aminolevulinic acid，ala）生成）生成 膽色素原的生成膽色素原的生成 尿卟啉原與糞卟啉原的生成尿卟啉原與糞卟啉原的生成 血紅素的生成血紅素的生成目目 錄錄

13、-氨基氨基- -酮戊酸酮戊酸( - aminolevulinic acid ,ala)的生成：由的生成：由ala合酶合酶(ala synthase)催化，是催化，是血紅素合成的關(guān)鍵酶血紅素合成的關(guān)鍵酶+hscoa + co2 ala合酶合酶（磷酸吡哆醛）（磷酸吡哆醛）反應(yīng)部位：線粒體反應(yīng)部位：線粒體coohh2cch2cscoaoch2nh2coohcoohh2cch2cch2nh2o目目 錄錄膽色素原的生成膽色素原的生成ala生成后從線粒體進入胞液生成后從線粒體進入胞液ala脫水酶脫水酶2h2o反應(yīng)部位：胞液反應(yīng)部位：胞液nhohoohonh2coohch2ch2ccnohhhh目目 錄錄

14、尿卟啉原與糞卟啉原的生成尿卟啉原與糞卟啉原的生成4x 膽色素原膽色素原線狀四吡咯線狀四吡咯尿卟啉原尿卟啉原糞卟啉原糞卟啉原尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原脫羧酶脫羧酶反應(yīng)部位：胞液反應(yīng)部位：胞液目目 錄錄nch2coohch2ch2coohch2nh2hpbgnch2nh2ha p 膽色素原脫氨酶（upg同合酶）3nh3nch2nh2ha pnch2ha pnch2ha pnch2ha p線狀四吡咯pahnh2cnh2cha ppahch2npahch2nupg68123457aphnh2cnh2cha ppahch2np ahch2nupg345712

15、68目目 錄錄 血紅素的生成血紅素的生成胞液中的糞卟啉原胞液中的糞卟啉原再進入線粒體再進入線粒體反應(yīng)部位：線粒體反應(yīng)部位：線粒體糞卟啉原糞卟啉原原卟啉原原卟啉原原卟啉原卟啉血紅素血紅素糞卟啉原糞卟啉原氧化脫羧酶氧化脫羧酶亞鐵螯合酶亞鐵螯合酶原卟啉原原卟啉原氧化酶氧化酶目目 錄錄目目 錄錄 合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅細胞不能合成；細胞不能合成； 合成的原料簡單：琥珀酰合成的原料簡單：琥珀酰coa、甘氨酸、甘氨酸fe2+等小分子物質(zhì)；等小分子物質(zhì)； 合成過程的起始與最終過程在線粒體，中合成過程的起始與最終過程在線粒體，中間過程在胞液。間過程在胞液。血紅

16、素合成的特點血紅素合成的特點目目 錄錄 ala ala合酶合酶是血紅素合成的限速酶是血紅素合成的限速酶受血紅素反饋抑制受血紅素反饋抑制高鐵血紅素強烈抑制高鐵血紅素強烈抑制某些固醇類激素可誘導其生成某些固醇類激素可誘導其生成 合成的調(diào)節(jié)合成的調(diào)節(jié)目目 錄錄 促紅細胞生成素促紅細胞生成素(erythropoietin, epo)與膜受體結(jié)合，加速有核紅細胞的成與膜受體結(jié)合，加速有核紅細胞的成熟以及血紅素和的合成促使原始紅細胞的熟以及血紅素和的合成促使原始紅細胞的繁殖和分化。繁殖和分化。 ala ala脫水酶與亞鐵螯合酶脫水酶與亞鐵螯合酶可被血紅素可被血紅素 、重金屬等抑制，亞鐵螯、重金屬等抑制，亞鐵螯合酶還需要還原劑合酶還需要還原劑( (如谷胱甘肽如谷胱甘肽) )。 目目 錄錄血紅素合成后與珠蛋白結(jié)合成血紅素合成后與珠蛋白結(jié)合成 血紅蛋白。血紅蛋白。 珠蛋白的合成同一般蛋白質(zhì)的合成，其合成受珠蛋白的合成同一般蛋白質(zhì)的合成，其合成受血紅素調(diào)控。血紅素調(diào)控。2. 血紅蛋白的合成血紅蛋白的合成目目 錄錄 高鐵血紅素高鐵血紅素camp +2c+camp-2reif-2激酶激酶（無活性）（無活性）eif-2（有活性有活性）eif-2 （無活性）（無活性）p+atpadpatpadp+高鐵血紅素對起始因子高鐵血紅素對起始因子2的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)eif-2激酶激酶 （有活性）（有活性）