第十六章血液生化

1、目目 录录目目 录录 第十六章第十六章血液生物化学血液生物化学Hemal Biochemistry目目 录录v血液血液(blood)的组成的组成 血浆血浆(plasma) 红细胞，白细胞，血小板红细胞，白细胞，血小板v血清血清(serum) -血液凝固后析出的淡黄色透明液体血液凝固后析出的淡黄色透明液体v血液的固体成分血液的固体成分无机物：以电解质为主无机物：以电解质为主有机物：蛋白质、非蛋白质类含氮化合物、糖有机物：蛋白质、非蛋白质类含氮化合物、糖类和脂类等类和脂类等 血血 液液 概概 况况目目 录录一、血浆蛋白的分类与性质一、血浆蛋白的分类与性质 血浆蛋白总浓度：血浆蛋白总浓度：7075g

2、/Lv血浆蛋白是指血浆含有的蛋白质，是血浆中血浆蛋白是指血浆含有的蛋白质，是血浆中的主要的固体成分。的主要的固体成分。v血浆蛋白的种类很多，含量也极不相同，有多血浆蛋白的种类很多，含量也极不相同，有多种分类方法，现介绍几种最常用的分类方法。种分类方法，现介绍几种最常用的分类方法。第第 一一 节节血血 浆浆 蛋蛋 白白Plasma Protein目目 录录1. 依据电泳依据电泳(electrophoresis)结果分类结果分类（一）血浆蛋白的分类（一）血浆蛋白的分类 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 球蛋白球蛋白目目 录录 A

3、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 电电 泳泳 图图 谱谱目目 录录人类血浆蛋白质的分类人类血浆蛋白质的分类 种种 类类 血血 浆浆 蛋蛋 白白1.载体蛋白载体蛋白2.免疫防御系统蛋白免疫防御系统蛋白3.凝血和纤溶蛋白凝血和纤溶蛋白4.酶酶5.蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂6.激素激素7.参与炎症应答的蛋白参与炎症应答的蛋白清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等IgG ,IgM ,IgA ,IgD ,IgE 和补体和补体C1-9 等等凝血因子凝血因子、凝血酶原、纤溶酶原等、凝血酶原、纤溶酶原等卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等卵磷脂：胆固醇

4、酰基转移酶等 1抗胰蛋白酶、抗胰蛋白酶、 2巨球蛋白等巨球蛋白等促红细胞生成素、胰岛素等促红细胞生成素、胰岛素等C-反应蛋白、反应蛋白、 2酸性糖蛋白等酸性糖蛋白等2. 依据生理功能分类依据生理功能分类 目目 录录 1. 绝大多数血浆蛋白在肝合成。绝大多数血浆蛋白在肝合成。 2. 除除清蛋白清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白。外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白。 3. 许多血浆蛋白呈现遗传多态性许多血浆蛋白呈现遗传多态性(polymorphism)。 4. 在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半衰期。衰期。 5. 在急性炎症或某种类型组织损伤等情

5、况下，某些在急性炎症或某种类型组织损伤等情况下，某些血浆蛋白的水平会增高，它们被称为急性时相蛋血浆蛋白的水平会增高，它们被称为急性时相蛋白质白质(acute phase protein APP)。（二）血浆蛋白的性质（二）血浆蛋白的性质目目 录录v 维持血浆胶体渗透压维持血浆胶体渗透压v 维持血浆正常的维持血浆正常的pHv 运输作用运输作用v 免疫作用免疫作用v 催化作用催化作用v 营养作用营养作用v 凝血、抗凝血和纤溶作用凝血、抗凝血和纤溶作用二、血浆蛋白的功能二、血浆蛋白的功能目目 录录一、红细胞的代谢特点一、红细胞的代谢特点v红细胞是血液中最主要的细胞，它是在骨髓中红细胞是血液中最主要的

6、细胞，它是在骨髓中由造血干细胞定向分化而成的细胞。由造血干细胞定向分化而成的细胞。 在成熟过程中，红细胞发生一系列形态和代谢在成熟过程中，红细胞发生一系列形态和代谢的改变。的改变。第第 三三 节节血血 细细 胞胞 代代 谢谢Metabolism of Blood Cells目目 录录（一）糖代谢（一）糖代谢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. 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径, 主要功能是产生主要功能是产生NADPH+H+目目 录录 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 二磷酸甘油酸变位酶

7、二磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘磷酸甘 油酸激酶油酸激酶 乳酸乳酸 2,3-BPG旁路旁路目目 录录3. 红细胞内糖代谢的生理意义红细胞内糖代谢的生理意义 ATP的功能的功能v维持红细胞膜上钠泵维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运的正常运转转v维持红细胞膜上钙泵维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转的正常运转v维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换行交换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，启动糖酵解过程用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程目目 录录v2,

8、 3-BPG是调节血红蛋白是调节血红蛋白(Hb)与氧结合能力。与氧结合能力。 2, 3-BPG的功能的功能目目 录录v 对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维持红和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维持红细胞的正常功能。细胞的正常功能。 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+NADPH+H+2GSHGSSGH2O22H2O6磷酸葡萄磷酸葡萄糖脱氢酶糖脱氢酶谷胱甘肽谷胱甘肽还原酶还原酶谷胱甘肽过谷胱甘肽过氧化物酶氧化物酶目目 录录v 成熟红细胞不能从头合成脂肪酸，通过主动成熟红细胞不能从头合

9、成脂肪酸，通过主动渗入和被动交换不断的与血浆进行脂质交换，渗入和被动交换不断的与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能。维持其正常的脂类组成、结构和功能。（二）脂（二）脂 代代 谢谢目目 录录（三）血红蛋白的合成与调节（三）血红蛋白的合成与调节珠蛋白，血红素珠蛋白，血红素(heme)* * 血红素的合成血红素的合成* * 珠蛋白的合成珠蛋白的合成* * 血红蛋白的合成血红蛋白的合成血红蛋白的组成血红蛋白的组成血红蛋白的合成血红蛋白的合成目目 录录1. 血红素的生物合成血红素的生物合成合成的组织和亚细胞定位合成的组织和亚细胞定位参与血红蛋白组成的血红素主要在骨参与血红蛋白组成的血红素

10、主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。合成原料合成原料甘氨酸、琥珀酰甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+目目 录录 合成过程合成过程 -氨基氨基- -酮戊酸酮戊酸( - aminolevulinic acid ,ALA)的生成：的生成：由由ALA合酶合酶(ALA synthase)催化，是催化，是血红素合成的关键酶血红素合成的关键酶+HSCoA + CO2 ALA合酶合酶（磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛）反应部位：反应部位：COOHH2CCH2CSCoAOCH2NH2COOHCOOHH2CCH2CCH2NH2O目目 录录胆色素原（胆色素原（PBG）的生成）的生成ALA生成后从

11、生成后从进入进入ALA脱水酶脱水酶2H2O反应部位：反应部位：NHOHOOHONH2COOHCH2CH2CCNOHHHH目目 录录 尿卟啉原与粪卟啉原的生成尿卟啉原与粪卟啉原的生成4x 胆色素原胆色素原线状四吡咯线状四吡咯尿卟啉原尿卟啉原粪卟啉原粪卟啉原胆色素原脱氨酶胆色素原脱氨酶尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原脱羧酶脱羧酶反应部位：反应部位：目目 录录 血红素的生成血红素的生成中的粪卟啉原中的粪卟啉原再进入再进入反应部位：反应部位：粪卟啉原粪卟啉原原卟啉原原卟啉原原卟啉原卟啉血红素血红素粪卟啉原粪卟啉原氧化脱羧酶氧化脱羧酶亚铁螯合酶亚铁螯合酶原卟啉原原卟啉原氧化酶氧化酶目目 录录

12、目目 录录 合成的主要部位是合成的主要部位是和和，但成熟红，但成熟红细胞不能合成；细胞不能合成； 合成的原料简单：琥珀酰合成的原料简单：琥珀酰CoA、甘氨酸、甘氨酸、Fe2+等小分子物质；等小分子物质； 合成过程的起始与最终过程在合成过程的起始与最终过程在，中，中间过程在胞液。间过程在胞液。血红素合成的特点血红素合成的特点目目 录录ALAALA合酶合酶 是血红素合成的是血红素合成的受血红素反馈抑制受血红素反馈抑制高铁血红素强烈抑制高铁血红素强烈抑制某些固醇类激素可诱导其生成某些固醇类激素可诱导其生成一些需要在肝中进行生物转化的物质诱导一些需要在肝中进行生物转化的物质诱导 合成的调节合成的调节目

13、目 录录 促红细胞生成素促红细胞生成素(erythropoietin, EPO)EPOEPO是一种多肽生长因子，由肾皮质管周是一种多肽生长因子，由肾皮质管周细胞合成，缺氧时可释放入血，与骨髓红系造细胞合成，缺氧时可释放入血，与骨髓红系造血前体细胞膜上特异受体结合，加速血红素、血前体细胞膜上特异受体结合，加速血红素、血红蛋白及有核红细胞的成熟与增殖分化。血红蛋白及有核红细胞的成熟与增殖分化。 ALA ALA脱水酶与亚铁螯合酶脱水酶与亚铁螯合酶可被血红素、重金属等抑制，亚铁螯合酶可被血红素、重金属等抑制，亚铁螯合酶还需要还原剂还需要还原剂( (如谷胱甘肽如谷胱甘肽) )。 目目 录录血红素合成后与珠蛋白结合成血红素合成后与珠蛋白结合成血红蛋白血红蛋白。 珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受血红素调控。血红素调控。2. 血红蛋白的合成血红蛋白的合成目目 录录v糖代谢：糖代谢：以糖酵解为主，提供能量；磷酸戊糖途以糖酵解为主，提供能量；磷酸