血液的生物化学专业知识讲座

血液生物化学4h概述§1.血浆蛋白

一、血浆蛋白分类与性质二、血浆蛋白功效附：血浆中非蛋白质含氮化合物§2.血液凝固一、凝血因子与抗凝血成份二、两条凝血路径§3.血细胞代谢

一、红细胞代谢

二、白细胞代谢血红素生物合成糖代谢脂代谢血液的生物化学专业知识讲座第1页

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、血液组成与成份：——存在于心血管系统内一个流动性，外观上为红色，不透明，粘性液体组织。血液的生物化学专业知识讲座第2页血液的生物化学专业知识讲座第3页说明２.血液组成十分复杂，与临床关系亲密：a.经过RBC、Hb、血细胞比容等帮助临床诊疗b.经过HCO3等含量判断酸碱平衡情况c.经过NPN、尿素N或肌酐了解肾脏功效d.经过血糖、血脂、血乳酸、酮体含量判断三大营养物质代谢情况等。_１.基本概念：全血＝血浆＋血细胞（有形成份）血浆＝全血－血细胞（含抗凝剂血液离心后说得上清）血清＝全血－血细胞－纤维Pr原－凝血因子（血液凝固后析出淡黄色透明液体）NPN:血液中非蛋白质含氮化合物所含氮。血液的生物化学专业知识讲座第4页血液普通性质比重：1.050—1.060PH：7.4±0.05无机离子与神经、肌肉应激性：[Na+]+[K+]

[Ca]+[Mg

]+[H+]

[Na+]+[Ca]

[K+]+[Mg

]+[H+]分子成份为兴奋离子分母成份为抑制离子N、M应激性∝2＋2＋心肌应激性∝2＋2＋血液的生物化学专业知识讲座第5页§1.血浆蛋白质定义：血浆Pr是血浆中各种蛋白质总称。特点：种类多；数量多；功效多。1.种类多：已知有200各种（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：血液的生物化学专业知识讲座第6页

①.维持血浆胶体渗透压——清蛋白②.维持血浆正常pH——缓冲功效③.运输功效（脂类、Hb、胆红素、激素、维生素、金属离子、药品）④.免疫作用（免疫球蛋及补体）⑤.催化作用（血浆功效酶；外分泌酶；细胞酶）⑥.营养功效⑦.参加凝血和抗凝血功效（纤维蛋白原及球蛋白——凝血因子）3.功效多血液的生物化学专业知识讲座第7页

电泳法定义：带电粒子在电场中移动现象称为电泳。Pr分子在溶液中可带净负电荷或带净正电荷，故可在电场中发生移动。不一样Pr分子所带电荷量不一样，且分子大小也不一样，故在电场中泳动速度也不一样，由此可彼此分离。血液的生物化学专业知识讲座第8页血液的生物化学专业知识讲座第9页血液的生物化学专业知识讲座第10页定义：加入大量中性盐以破坏Pr稳定原因并使从溶液中沉淀析出现象。原理:破坏Pr两个稳定原因：水化膜和电荷层。中性盐：(NH4)2SO4;Na2SO4;NaCl等。半饱和硫酸铵沉淀球Pr饱和硫酸铵沉淀清Pr优点：Pr不变性，惯用盐析法叫分段盐析法血液的生物化学专业知识讲座第11页血浆蛋白按功效分类种类血浆蛋白载体蛋白清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白免疫防御系统蛋白IgG,IgM,IgA,IgD,IgE和补体C1~9等凝血和纤溶蛋白凝血因子Ⅶ、凝血因子Ⅷ、凝血酶原等酶LCAT等蛋白酶抑制剂α-1抗胰蛋白酶、α-2巨球蛋白等激素促红细胞生成素、胰岛素等参加炎症应答蛋白C-反应蛋白、α-2酸性糖蛋白等血液的生物化学专业知识讲座第12页（二）、血浆蛋白质性质1.大多数由肝脏合成30各种2.合成场所：多核糖体、成熟过程、定向转移3.化学本质：除Alb外，均为含寡糖链糖蛋白4.遗传多态性（异质性）——同一个属个体间体内展现两种或各种不一样行为某种蛋白质（酶）5.特异半衰期Alb和结合珠Pr分别为20天和5天左右6.血浆蛋白浓度与疾病——急性时限蛋白质（acutephaseproteinAPP)血液的生物化学专业知识讲座第13页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”血液的生物化学专业知识讲座第14页二、血浆蛋白质功效一、维持血浆胶体渗透压---清蛋白血液渗透压晶体渗透压胶体渗透压：血浆蛋白引发(A约占80％)(4074.5mmHg)(25.5mmHg)

5100mmHg770Kpa310mosm/L主要：电解质小部分：G、尿素等小分子化合物胶体渗透压功效：使组织间液回流入血管。血液的生物化学专业知识讲座第15页人血浆白蛋白（albumin,Alb）是人血浆含量最多Pr，约45g/L，占血浆总蛋白60%。肝实质细胞合成，占肝脏分泌蛋白50%，半寿期15-19天。成熟白蛋白由585个AA组成一条多肽链，含17个二硫键，Mw约为6.9万。等电点为pH4.7，比血浆蛋白其它组分pI低，在弱碱性电泳缓冲液中带负电荷多，又因为分子量小，故电泳迁移速度快

主要功效提供75－80％血浆胶体渗透压；营养作用；缓冲作用；运输功效：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、阿斯匹林等药品都能与白蛋白结合，增加亲水性而便于运输。血液的生物化学专业知识讲座第16页清蛋白mRNA内质网池信号肽（18肽）核糖体翻译前清蛋白（prealbumin）成熟清蛋白(12g/肝.天.成人)N-端六肽高尔基复合体组织蛋白酶B肝病肾病综合症慢性肾小球肾炎营养不良…[血浆蛋白]血液的生物化学专业知识讲座第17页

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血浆蛋白盐与对应蛋白组成缓冲体系，维持血浆正常PH。缓冲对Na-蛋白质/H-蛋白质K-Hb/

H-HbKHbO2HHbO2血液的生物化学专业知识讲座第18页三、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…药品：磺胺、抗菌素、水杨酸盐、洋地黄、阿平…神经递质：乙酰胆碱、GABA维生素：VitB6金属离子：CaCuZnCoHgPb…2+2+2+2+2+2+血浆蛋白含有亲水性，血液中一些不溶or难溶于水物质，常与一些血浆蛋白结合而运输。血液的生物化学专业知识讲座第19页特异性载体蛋白(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，对一些物质功能调整，降低中毒，预防其从肾小球滤过，降低丢失等均有一定作用。

注意：一些物质与Alb结合有竞争作用。如：胆红素、FFA、苯甲酸、咖啡因…血液的生物化学专业知识讲座第20页四、免疫作用免疫球蛋白：含有抗体成份蛋白质称为免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）分五类IgGIgAIgMIgEIgD血浆中含有免疫作用蛋白质免疫球蛋白（抗体）补体:(C1-9)血液的生物化学专业知识讲座第21页五、催化作用血浆酶血浆功效E外分泌E细胞E（血浆非功效性E）举例

血浆功效E特点：绝大多数由肝合成后分泌入血在血浆中有主要催化作用凝血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）……血液的生物化学专业知识讲座第22页起源：起源于外分泌腺

外分泌E特点：正常时含量极少，其活性与血浆正常生理功效无关，但与外分泌腺体功效状态相关。举例：唾液淀粉E、胰淀粉E、胰蛋白E、胃蛋白E等。意义：分泌外分泌E脏器受损时，外分泌E入血↑，活性增强。如急性胰腺炎，血浆淀粉E活性显著↑。

特点：1、正常血中含量甚微2、在血液中无主要催化作用（存在于cell和组织内参加物质代谢E类）细胞酶（血浆非功效性E）：

细胞酶大部分无器官特异性，小部分有器官特异性。当特定脏器病变时，其对应E活性会↑，可用于临床诊疗。如ALT丙氨酸氨基转移酶肝炎时活性↑AST天冬氨酸氨基转移酶心肌炎、心肌梗塞时活性↑血液的生物化学专业知识讲座第23页

六、营养作用

正常成人血浆：200gPr/3L——营养贮备功效。体内一些细胞，尤其是单核吞噬细胞系统，吞饮完整血浆蛋白，然后由细胞内酶类将吞入细胞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＋血液的生物化学专业知识讲座第24页附：血浆中非蛋白质含氮化合物定义：血浆中非蛋白质含氮化合物中所含氮

叫非蛋白氮(NPNnonproteinnitorgen)。正常值：14.3－25mmol/L(20-40mg/100ml)种类：尿素、尿酸、肌酸、肌酐、AA、氨、胆红素、多肽（其中：尿素N占1/2）意义：上述物质大多来自Pr和核酸分解代谢终产物，由血液运输至肾脏排泄。临床上，当肾功不全时，血中NPN显著增高，可帮助肾脏功效等疾病诊疗。血液的生物化学专业知识讲座第25页

血液凝块结构（红色为RBC，兰色为血小板，黄色为纤维蛋白）

血液生物化学

BiochemistryofBlood(二)血液的生物化学专业知识讲座第26页§2.血液凝固试验：ⅠⅡ问：1.管Ⅰ中血液为何会凝固？管Ⅱ中血液为何不凝？2.小血管损伤后为何会自行止血？血管中血液为何不凝？血液的生物化学专业知识讲座第27页血液凝固二、两条凝血路径一、凝血因子与抗凝血成份凝血因子抗凝血成份三、血凝块溶解内源性路径外源性路径血液的生物化学专业知识讲座第28页

凝血因子:参加血液凝固物质（因子）称之。种类命名：14种(按发觉先后次序用罗马字命名，两种后发觉例外。英文：在那个病人身上发觉就叫什么因子)

化学本质：脂蛋白：一个因子Ⅲ(分布：组织细胞

）

糖蛋白：12种基本概念Ca：因子Ⅳ2＋表16－2合成地点肝脏11种

因子Ⅲ在组织、内皮、单核细胞产生因子ⅩⅢ在骨髓合成因子Ⅳ为无机离子血液的生物化学专业知识讲座第29页表16－2血液的生物化学专业知识讲座第30页

①除因子Ⅲ（组织因子）外,都是血浆中正常成份;②除因子Ⅳ（Ca）外,都是血浆中含量极少球蛋白;正常情况下都不含有活性;③凝血因子一旦被一些物质激活,将引发一系列连锁酶促反应,按一定次序使全部凝血因子先后被激活,而发生瀑布式凝血反应;④在维生素Ｋ参加下，因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ由肝脏合成，缺乏维生素Ｋ或肝功效下降时，将出现出血倾向;⑤因子Ⅷ是主要辅助因子,缺乏时将发生微小创伤也会出血不止血友病。凝血因子特点:2＋血液的生物化学专业知识讲座第31页参加接触活化因子ⅫⅪ

激肽释放酶原(PK)高分子激肽原(HMWK)ⅫaⅪa

激肽释放E高分子激肽ⅫⅪPKHMWKH2O小肽段开启血凝过程血浆暴露在带负电荷物表面管Ⅰ中血液为何会凝固？回答：——两条凝血路径管Ⅱ中血液为何不凝？血液的生物化学专业知识讲座第32页＋血细胞

血块（Ⅰ）（Ⅱ）（稳定因子）血液的生物化学专业知识讲座第33页

依靠血管外损伤释放组织因子（因子Ⅲ）而触发凝血过程。是组织因子暴露于血液而触发凝血过程。血管内皮损伤，血液流出血管时，血液内发生一系列酶促级联反应，使血液由液态转为凝胶状态过程。指血液与血管内膜损伤暴露出胶原纤维所带负电荷或体外其它物质如玻璃等所带电荷接触所触发凝血过程。

指出过程：三个阶段内源性凝血路径：外源性凝血路径1.接触活化阶段2.磷脂胶粒阶段3.凝胶形成阶段血液凝固：路径血液的生物化学专业知识讲座第34页问：纤维蛋白原是怎样生成纤维蛋白并产生聚合作用？（16，14肽）（酰胺键）（氢键、疏水键和分子引力）纤维蛋白原结构：（Aα、Bβ、γ）2

两条索状肽链（两个N端经二硫键相连并形成纤维状）A和B为纤维肽，含有大量负电荷，被凝血酶切除后消除了斥力并暴露了粘合位点并聚合交联——形成酰胺键血液的生物化学专业知识讲座第35页血液的生物化学专业知识讲座第36页因子Ⅹa是怎样激活凝血酶原？凝血酶原血液的生物化学专业知识讲座第37页作用机理：催化这4种凝血因子分子近N端肽段

部分Gluγ-碳原子发生羧基化。这些γ-羧基Glu残基能强烈与Ca结合，并经Ca把凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ连接到磷脂表面，形成多酶复合物是凝血反应基础，从而显示活性。vitk依赖性因子：Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ共4种（肝合成时需）

维生素K在凝血过程中起何作用？2＋2＋当体内缺乏vitk血中因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ含量↓凝血时间延长发生皮下、胃肠道、肌肉出血。血液的生物化学专业知识讲座第38页

缺乏vitk病人，因Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ含量同时,出现“异常凝血酶原”，它与正常区分在于-NH2末端区域不含γ-羧基Glu而含Glu残基。这种“异常凝血酶原”不能与Ca结合，无凝血活性。

COOH∣γCH2∣βCH2∣H-C-HN2∣COOHGluHOOCCOOHCH∣CH2∣H-C-NH2∣COOH

γ-羧基GluCO2vitk2+血液的生物化学专业知识讲座第39页定义：血中纤维蛋白溶解过程称之。意义：确保血流通畅，预防血栓形成。三、纤维蛋白溶解（纤溶）纤维蛋白溶酶原激活（纤溶酶生成）过程：

正常情况下，血中也有少许纤维蛋白原转变为纤维蛋白。但生成纤维蛋白不停地被纤维蛋白溶酶所溶解。这对矛盾对立统一，使二者处于动态平衡之中。纤维蛋白溶解纤维蛋白溶酶原激活（纤溶酶生成）过程：血液的生物化学专业知识讲座第40页纤溶酶原激活剂(t-pA)纤溶酶原纤溶酶纤维蛋白纤维蛋白降解产物(Fibrindegradationprotuct)FDPA、B、CD、EX、Y尿激酶（UK）肾合成（肝合成，790个AA残基组成）结合并附着于纤维蛋白表面（水解）干扰血小板粘着、聚集而抗凝血血液的生物化学专业知识讲座第41页血液的生物化学专业知识讲座第42页四、抗凝血成份

抗凝血E-Ⅲ（AT-Ⅲ）抗凝成份蛋白C系统

组织因子路径抑制物(TFPI)1、抗凝血酶Ⅲ：血浆中最重生理性抗凝物质（AT-Ⅲ）合成地点：肝脏，肺、脾、心、肠、脑等，主要是肝脏化学本质：是一个α2-G功效：①持久地灭活凝血E②抑制因子Ⅹa、Ⅸa、Ⅺa、Ⅻa、激肽释放E2、蛋白C系统正常人血管内血液为何不凝？（自学）血液的生物化学专业知识讲座第43页

蛋白C（PC）：由肝合成，是一个依赖vitk糖蛋白蛋白C系统蛋白S（PS）：由肝合成，是一个依赖vitk蛋白质蛋白C抑制物：（1）PC：①Ⅱa、Ⅴa激活PC活化PC使Ⅴa、Ⅷa（APC）借水解作用灭活

Ⅹa活性↓↓

②APC促进纤维蛋白溶解磷脂CaⅤa灭活妨碍Ⅹa与血小板结合2＋血液的生物化学专业知识讲座第44页PS：作为APC辅因子加速APC对Ⅴa灭活，Ⅴa灭活后，丧失结合Ⅹa能力，阻断血凝过程。蛋白C能与PC结合形成复合物而灭活APC。3、组织因子路径抑制物（TFPI）：化学本质：单链糖蛋白功效：能直接抑制Ⅹa因子而抑制凝血血液的生物化学专业知识讲座第45页

1.内源性路径凝血因子

XIIa、XIa、IXa、VIIIa、Ca2+2.外源性路径凝血因子

III、VIIa、Ca2+3.共同路径凝血因子

Xa、Va、IIa、Ia、XIIIa、Ca2+4.维生素K依赖凝血因子II、VII、IX、X凝血因子小结血液的生物化学专业知识讲座第46页§3.血细胞代谢RBCWBCPt一、红细胞代谢

RBC是血液中最多细胞，400－500万/mm。3产生地点：骨髓成熟过程：原始－早幼－中幼－晚幼－网织－成熟RBC有核阶段DNA合成逐步降低直至停顿功能：运输O2和CO2血液的生物化学专业知识讲座第47页

网状RBC阶段：特点：无cell核和DNA、残余少许RNA和线粒体——可合成少许Pr和Hb。成熟RBC阶段：特点：除质膜和胞浆外，缺乏全部细胞器，不能进行核酸、Pr合成，不能进行有氧氧化，糖酵解是其主要供能路径，G是其主要能源物质。糖代谢特点：糖酵解为主，磷酸戊糖路径为辅重点讲解成熟RBC代谢特点Hb合成与调整糖代谢脂代谢血液的生物化学专业知识讲座第48页一、RBC代谢特点

能源物质：Glucose，30g/天.成人。糖酵解：90－95％2，3-DPG路径（特有）磷酸戊糖路径5－10％路径1.糖酵解与2，3－DPG旁路过程：见下列图（一）糖代谢血液的生物化学专业知识讲座第49页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％）血液的生物化学专业知识讲座第50页ATPNADHNADPH乳酸2，3－DPG产物特点：①糖酵解路径为RBC提供其代谢所需能量

—RBC中存在糖酵解所需全部酶系和中间产物

②2，3一二磷酸甘油酸支路是RBC特有路径

③磷酸戊糖路径：主要功效提供NADPH血液的生物化学专业知识讲座第51页RBC糖代谢产物作用ATP维持RBC膜上钠泵和钙泵正常运转，维持RBC离子平衡及容积；使RBC膜脂质不停更新；用于GSH、NAD+生物合成和Glucose磷酸化等。

2，3-DPGNADH和NADPH：RBC主要还原当量，有反抗氧化剂、保护膜蛋白、Hb、巯基酶不被氧化，从而维持RBC正常功效。是RBC储能物质；调整Hb携氧功效血液的生物化学专业知识讲座第52页血液的生物化学专业知识讲座第53页血液的生物化学专业知识讲座第54页葡萄糖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谷胱甘肽氧化与还原及其相关代谢血液的生物化学专业知识讲座第55页

RBC经主动参入和被动交换不停与血浆脂蛋白进行脂质交换，维持RBC正常脂类组成、结构和功效。（二）脂代谢（三）血红蛋白合成与调整

（Hemoglobin，Hb）1.组成与结构2.合成代谢（原料、过程、调整）血液的生物化学专业知识讲座第56页1.Hb组成与结构Hb4条珠蛋白链：α141×2；β146×2（共574个AA，Mw：66700）4分子血红素每条多肽链结合一个血红素分子组成一个Hb单位（称为：亚基）∴Hb是四聚体，在RBC中占干重97％Hb组成血液的生物化学专业知识讲座第57页血红素结构血液的生物化学专业知识讲座第58页血红素：是铁卟啉化合物81278血液的生物化学专业知识讲座第59页2.血红素生物合成部位：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)生成卟胆原生成尿卟啉原Ⅲ与粪卟啉原Ⅲ生成血红素生成血液的生物化学专业知识讲座第60页（一）δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)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血液的生物化学专业知识讲座第61页（二）胆色素原生成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血液的生物化学专业知识讲座第62页（三）尿卟啉原Ⅲ和粪卟啉原Ⅲ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－丙酸基胆色素原血液的生物化学专业知识讲座第63页12346587尿卟啉原Ⅲ粪卟啉原Ⅲ12346587MMMMM:-CH3A:-CH2COOH4CO2尿卟啉原Ⅲ脱羧