血液生物化学课件

血液的生物化学

BiochemistryofBlood生物化学与分子生物学教研室

费嘉

血液凝块构造（红色为RBC，兰色为血小板，黄色为纤维蛋白）

血液的生物化学

BiochemistryofBlood概述什么是血液？

RBC-----HbPr(６０－８０克／L)不含氮：血糖酮体乳酸等血细胞WBCPt(血小板：platelets)(40-45%)血浆(55-60%)H2O(９０-９１%)溶质无机盐阳离子：阴离子:有机物含氮酶NPN（见下表）血液（体重７－８％）一、血液的组成与成分：——存在于心血管系统内的一种流动性，外观上为红色，不透明，粘性的液体组织。第一节.血浆蛋白质定义：血浆Pr是血浆中各种蛋白质的总称。特点：种类多；数量多；功能多。1.种类多：已知有200多种（见表12-2)。用醋酸薄膜电泳可将血浆Pr分成六种γα2α清Pr（Albumin，A）球Pr（Globulin，G）β纤维蛋白原血浆PrA占3/5≈42g/LG占2/5≈2.8g/L纤维蛋白原:0.2-0.4g/L清蛋白和球蛋白数量之比叫A/G比值正常值：1.5-2.5/1α1电泳法盐析法2.数量多：60-80g/L其中：

电泳法定义：带电粒子在电场中移动的现象称为电泳。Pr分子在溶液中可带净的负电荷或带净的正电荷，故可在电场中发生移动。不同的Pr分子所带电荷量不同，且分子大小也不同，故在电场中的泳动速度也不同，由此可彼此分离。A清蛋白

12清蛋白

12B血清蛋白电泳图谱急性炎症组织损伤慢性炎症癌瘤……[血浆蛋白50－100倍C-反应蛋白（CRP五聚体共由935个AA残基组成）α-1抗胰蛋白酶触珠蛋白（结合珠蛋白）α-1酸性糖蛋白纤维蛋白原（凝血因子Ⅰ）……]又称：“急性期蛋白”人血浆白蛋白（albumin,Alb）是人血浆含量最多的Pr，约45g/L，占血浆总蛋白的60%。肝实质细胞合成，占肝脏分泌蛋白的50%，半寿期15-19天。成熟的白蛋白由585个AA组成的一条多肽链，含17个二硫键，Mw约为6.9万。等电点为pH4.7，比血浆蛋白其他组分的pI低，在弱碱性电泳缓冲液中带负电荷多，又由于分子量小，故电泳迁移速度快

主要功能提供75－80％血浆胶体渗透压；营养作用；缓冲作用；运输功能：如游离脂肪酸、胆红素、性激素、甲状腺素、肾上腺素、金属离子、磺胺药、青霉素G、双香豆素、阿斯匹林等药物都能与白蛋白结合，增加亲水性而便于运输。

（二）、维持血液正常pH值

正常人血浆PH：7.35~7.45血浆蛋白pI：pH4.0~7.3血浆蛋白盐与相应的蛋白构成缓冲体系，维持血浆的正常PH。缓冲对Na-蛋白质/H-蛋白质K-Hb/

H-HbKHbO2HHbO2（三）、运输作用前清蛋白运输T3T4视黄醇（维生素A）清蛋白运输代谢物：FFA、BR、Mtheme、UA、儿茶酚胺、组织胺…激素：T3、T4、皮质醇、皮质酮、醛固酮、睾酮、黄体酮、雌二醇…药物：磺胺、抗菌素、水杨酸盐、洋地黄、阿的平…神经递质：乙酰胆碱、GABA维生素：VitB6金属离子：CaCuZnCoHgPb…2+2+2+2+2+2+血浆蛋白具有亲水性，血液中一些不溶or难溶于水的物质，常与某些血浆蛋白结合而运输。特异性载体蛋白(球蛋白)

运皮质激素蛋白甲状腺素结合球蛋白

运铁蛋白脂蛋白运血红素蛋白等如：运铁蛋白一分子可运输2Fe3＋

2.血浆蛋白与各种物质结合，除有运输作用外，对某些物质功能的调节，减少中毒，防止其从肾小球滤过，减少丢失等均有一定作用。

注意：某些物质与Alb结合有竞争作用。如：胆红素、FFA、苯甲酸、咖啡因…（四）、免疫作用免疫球蛋白：含有抗体成分的蛋白质称为免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）分五类IgGIgAIgMIgEIgD血浆中具有免疫作用的蛋白质免疫球蛋白（抗体）补体:(C1-9)（五）、催化作用血浆酶血浆功能E外分泌E细胞E（血浆非功能性E）举例

血浆功能E特点：绝大多数由肝合成后分泌入血在血浆中有重要的催化作用凝血E系纤溶E系脂蛋白脂肪E（LPL）卵磷脂胆固醇脂酰基转移E（LCAT）……

（六）、营养作用

正常成人血浆：200gPr/3L——营养贮备的功能。体内的某些细胞，特别是单核吞噬细胞系统，吞饮完整的血浆蛋白，然后由细胞内的酶类将吞入细胞的蛋白质分解为氨基酸进入氨基酸代谢池。（七）、凝血、抗凝血和纤溶作用凝血因子：13种血浆蛋白：12种Ca2＋一、红细胞的代谢特点红细胞是血液中最主要的细胞，它是在骨髓中由造血干细胞定向分化而成的红系细胞。在成熟过程中，红细胞发生一系列形态和代谢的改变。一、RBC的代谢特点

能源物质：Glucose，30g/天.成人。糖酵解：90－95％2，3-DPG途径（特有）磷酸戊糖途径5－10％途径1.糖酵解与2，3－DPG旁路过程：见下图（一）糖代谢2,3-二磷酸甘油酸支路1，3－二磷酸甘油酸2，3－二磷酸甘油酸3－磷酸甘油酸丙酮酸乳酸Glucose1，6－二磷酸果糖3－磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮2，3－二磷酸甘油酸磷酸酶1，3－二磷酸甘油酸变位酶（10－50％）红细胞内糖代谢的生理意义⑴ATP的功能维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+

的生物合成

ATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程2,3-BPG是调节血红蛋白(Hb)运氧的重要因素，可降低Hb与氧的亲和力。红细胞内能量的储存形式。⑵

2,3-BPG的功能对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维持红细胞的正常功能。⑶NADH和NADPH的功能葡萄糖6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADP++H+2GSHGSSGH2O22H2O6－磷酸葡萄糖脱氢酶谷胱甘肽还原酶谷胱甘肽过氧化物酶血红素：是铁卟啉化合物81278参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。2.血红素的生物合成部位：线粒体（起始和终末）胞液（中间阶段）原料：甘氨酸、琥珀酰辅酶A及Fe2＋过程：四个步骤：δ-氨基-γ-酮戊酸(δ-aminplevulinicacid,ALA)的生成卟胆原的生成尿卟啉原Ⅲ与粪卟啉原Ⅲ的生成血红素的生成（1）δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)的生成地点：线粒体

ALA合酶

（磷酸吡哆醛）δ-氨基-γ-酮戊酸CH2NH2COOHCOOHCH2CH2C~SCoAOCOOHCH2CH2NH2C＝OCH2合成酶（synthetase)合酶(synthase)HSCoA+CO2ALA琥珀酸Gly（2）胆色素原的生成ALAALA注意：ALA脱水酶结构中含有—SH，易被铅等重金属离子所抑制胆色素原反应部位：胞液（3）尿卟啉原Ⅲ和粪卟啉原Ⅲ的生成4分子PBG在胆色素原脱氨酶作用下，脱氨缩合生成线状四吡咯。在尿卟啉原Ⅲ同合酶催化下，线状四吡咯环化生成尿卟啉原Ⅲ。式中：A－乙酸基；P－丙酸基胆色素原反应部位：胞液12346587尿卟啉原Ⅲ粪卟啉原Ⅲ12346587MMMMM:-CH3A:-CH2COOH4CO2尿卟啉原Ⅲ脱羧酶（4）血红素的生成胞液中的粪卟啉原Ⅲ再进入线粒体反应部位：线粒体粪卟啉原Ⅲ原卟啉原Ⅸ原卟啉Ⅸ血红素粪卟啉原Ⅲ氧化脱羧酶亚铁螯合酶原卟啉原Ⅸ氧化酶血红素的生物合成血红素合成的特点1.体内大多数组织均具有合成血红素的能力，但主要部位是骨髓与肝，成熟红细胞不含有线粒体，故不能合成。2.血红素合成的原料是琥珀酰辅酶A、甘氨酸、Fe等小分子物质3.合成的起始与最终过程均在线粒体中进行；中间阶段在胞浆。4.限速酶是ALA合酶。2＋①ALA合酶是血红素合成的限速酶受血红素反馈抑制高铁血红素强烈抑制某些固醇类激素可诱导其生成影响血红素合成的因素③促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)与膜受体结合，加速有核红细胞的成熟以及血红素和的合成促使原始红细胞的繁殖和分化。②ALA脱水酶与亚铁螯合酶可被血红素、重金属等抑制，亚铁螯合酶还需要还原剂(如谷胱甘肽)。

2.血红蛋白的合成珠蛋白的合成与一般蛋白质相同。珠蛋白的合成受血红素的调控。血红素的氧化产物高铁血红素能促进血红蛋白的合成，机制为高铁血红素能抑制cAMP激活蛋白激酶A的作用，使eIF-2保持去磷酸化的活性状态。高铁血红素对起始因子2的调节:见下图

高铁血红素cAMP+2C+cAMP-2R