第11章(1)血液生化五年制2014

HemalBiochemistry第十一章非营养物质代谢Chapter11MetabolismofXenobiotics(1)

血液的生物化学基础部生物化学与分子生物学教研室何凤田

Tel：752255Homework糖蛋白蛋白聚糖糖形糖组学N-或O-连接Terms：Article：糖生物学——破解基因组功能的必由之路糖蛋白质组学技术在肿瘤研究中的应用糖结构特异性免疫识别及应答研究进展Review

HemalBiochemistry第十一章非营养物质代谢Chapter11MetabolismofXenobiotics(1)

血液的生物化学基础部生物化学与分子生物学教研室何凤田

Tel：752255血液的概况一、Content血浆蛋白二、

红细胞代谢三、

第一节OverviewofBlood血液的概况一、血液(blood)的组成

血清(serum)=全血-有形成分-纤维蛋白原

血浆=全血-有形成分（加抗凝剂，离心，取上清）

Doyouknow:血沉：红细胞沉降率（温度高、强烈运动后可增快，结核病、风湿病、肾炎时增加显著）

血液水（77%～81%）固体成分无机物：电解质有机物：蛋白质非蛋白质类含氮化合物糖类脂类非蛋白氮(nonproteinnitrogen，NPN)：

非蛋白质类化合物中氮的总称。正常人血中NPN含量为14.28～24.99mmol/L。血尿素氮占NPN的1/2。Doyouknow:非蛋白质类化合物：

尿素、肌酸、肌酸酐、胆红素、氨等，多为蛋白质和核酸的代谢产物。Clinicaltips:NPN肾功能受损时排泄障碍高热、糖尿病等引起蛋白质分解增强尿素氮：NPN中含量最多的物质，高于33.4mmol/L，则是生命垂危的征象。尿素氮、肌酐：反映肾功能肌酸：进行性肌营养不良、运动营养品进行性肌营养不良患者肌酸产品N-甲基胍乙酸。由精氨酸、甘氨酸及甲硫氨酸在体内合成，为肌肉等组织中贮存高能磷酸键的物质。

二、血液的生理功能

1.运输2.参与体液调节，保持内环境稳定3.防御4.反映机体的代谢等状况

第二

节PlasmaProtein血浆蛋白一、血浆蛋白的分类与功能血浆蛋白是指血浆含有的蛋白质，是血浆中主要的固体成分。

血浆蛋白总浓度：70～75g/L血浆蛋白的种类很多，含量也有很大差异，有多种分类方法。（一）血浆蛋白的分类1.依据电泳(electrophoresis)结果分类

2球蛋白清蛋白(albumin)

1球蛋白(globulin)球蛋白球蛋白血清蛋白清蛋白

1

2

血清蛋白电泳图谱

A

清蛋白

1

2

BDoyouknow:清球比(A/G)：

清蛋白（albumin）与球蛋白（globulin）含量的比例。清蛋白浓度：38～48g/L球蛋白浓度：15～30g/L清球比：1.5～2.5正常异常（肝功受损）倒置<1.0，Clinicaltips:常用肝功能检查项目2.依据生理功能分类

人类血浆蛋白质的分类

种类

血浆蛋白1.载体蛋白2.免疫防御系统蛋白3.凝血和纤溶蛋白4.酶5.蛋白酶抑制剂6.激素7.参与炎症应答的蛋白清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等IgG,IgM,IgA,IgD,IgE和补体C1-9等凝血因子Ⅶ、Ⅷ、凝血酶原、纤溶酶原等卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等

1抗胰蛋白酶、

2巨球蛋白等促红细胞生成素、胰岛素等C-反应蛋白、

2酸性糖蛋白等（二）血浆蛋白的功能维持血浆胶体渗透压(清蛋白、凹陷性水肿）维持血浆正常的pH（7.35～7.45，自身缓冲能力强，夸张的苏打水！）运输作用（结合脂溶性物质并运输）免疫作用催化作用（有些脏器损伤相关酶）营养作用（成人：200g蛋白质/3L血液）凝血、抗凝血和纤溶作用HMWK:highMWkininogen,高分子量激肽原血浆蛋白的性质主要指其结构、合成、周转及作用的性质。二、血浆蛋白的性质从哪来是什么到哪去有什么特点

1.绝大多数血浆蛋白在肝合成。

2.血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核糖体上，因此多为分泌型蛋白。

3.除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白。

4.在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半衰期。5.许多血浆蛋白呈现多态性(polymorphism)。6.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白质(acutephaseprotein，APP)，如CRP。有些会减少（称负APP，如清蛋白、转铁蛋白等）

第三

节红细胞代谢MetabolismofRedBloodcells红细胞的糖代谢一、Outline血红素的合成及调节红细胞的脂代谢二、三、骨髓造血干细胞原始红细胞早幼红细胞晚幼红细胞网织红细胞成熟红细胞

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。

红细胞成熟过程代谢能力有核红细胞网织红细胞成熟红细胞分裂增殖能力DNA合成RNA合成RNA存在蛋白质合成血红素合成脂类合成三羧酸循环氧化磷酸化糖酵解磷酸戊糖途径＋＋＋＋＋＋＋＋＋

＋＋－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－＋＋

红细胞成熟过程中的代谢变化

只能靠糖酵解及磷酸戊糖途径进行糖代谢是成熟红细胞代谢的重要特点！红细胞糖代谢的特点红细胞的糖代谢一、Outline血红素的合成及调节红细胞的脂代谢二、三、糖酵解和2,3-二磷酸甘油酸旁路磷酸戊糖途径一、红细胞的糖代谢供能及调节血红蛋白运氧功能产生NADPH

:

对抗氧化剂MetabolismofGlucose1.红细胞的糖酵解(Glycolysis)磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸乳酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖丙酮酸3-磷酸甘油酸2ATP2.红细胞糖酵解的生理意义ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.glycolysisATP主要供能途径！ATP

ATP

维持红细胞膜钠泵、钙泵的正常运转Examples维持红细胞膜脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换谷胱甘肽、NAD的生物合成葡萄糖的活化，启动糖酵解过程3.2,3-二磷酸甘油酸旁路

(2,3-Bisphosphoglycerateshunt)1,3-BPG3-磷酸甘油酸

乳酸

葡萄糖糖酵解2,3-BPG2,3-BPG磷酸酶二磷酸甘油酸变位酶

2,3-BPG旁路是红细胞糖酵解的重要特点！红细胞糖酵解的特点糖酵解中间产物动脉血静脉血6-磷酸葡萄糖30.024.86-磷酸果糖9.33.31,6二磷酸果糖0.81.3磷酸丙糖4.55.03-磷酸甘油酸19.216.52-磷酸甘油酸5.01.9磷酸烯醇式丙酮酸10.86.6丙酮酸87.5143.22,3-BPG34004940红细胞中糖酵解中间产物的浓度(微克分子/升红细胞)血红蛋白2,3-BPGO24.2,3-BPG的生理意义促进血红蛋白释放O2，调节血红蛋白的运氧功能。2,3-BPGregulatesoxygentransportbypromotingoxygenreleasefromhemoglobinT态(Tensestate)Deoxyhemoglobin(Hb)R态(Relaxedstate)变构调节Oxyhemoglobin(HbO2)2,3-BPG结构是促进Hb释放O2的重要因素2,3-BPG具有稳定血红蛋白结构的功能（与β亚基带正电基团形成盐键，从而稳定T态）2,3-BPG与脱氧血红蛋白结合，稳定T态2,3-BPG2,3-BPG降低血红蛋白与O2的亲合力，促进O2释放DeoxyhemoglobinT态OxyhemoglobinR态1,3-BPG3-磷酸甘油酸

乳酸

葡萄糖2,3-BPG肺O2↑CO2↓

Hb与O2结合

Hb与2,3-BPG结合2,3-BPG外周组织O2↓CO2↑降低血红蛋白与O2的亲合力，促进O2释放在PO2高的组织，2,3-BPG影响不大促进血红蛋白释放O2，调节血红蛋白的运氧功能。2,3-BPG的生理意义红细胞的糖代谢一、Outline血红素的合成及调节红细胞的脂代谢二、三、成熟红细胞的脂类几乎都存在于细胞膜。成熟红细胞不能从头合成脂肪酸，但膜脂的不断更新却是红细胞生存的必要条件。红细胞通过主动参与和被动交换不断地与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能。红细胞的膜骨架红细胞的糖代谢一、Outline血红素的合成及调节红细胞的脂代谢二、三、血红蛋白由血红素和珠蛋白组成血红素的化学结构血红蛋白和血红素辅基的结合4个吡咯环由4个甲炔基连接成一个平面，血红素的铁原子共有6个配位键，其中4个与血红素的吡咯环的N结合，一个与珠蛋白亚基F螺旋区的第8位组氨酸(F8)残基的咪唑基的N相连接，空着的一个配位键可与O2可逆地结合

HisE7Doyouknow:血红素是使人的血液呈现红色的原因。1.血红素的生物合成

SynthesisofHeme血红素的生物合成与调节(1)-氨基--酮戊酸(-aminolevulinicacid,ALA)的生成：由ALA合酶(ALAsynthase)催化，是血红素合成的关键酶。(与synthetase的区别）+HSCoA

+CO2ALA合酶（磷酸吡哆醛）反应部位：线粒体琥珀酰CoA甘氨酸ALA合成过程①

-氨基--酮戊酸(-aminolevulinicacid,ALA)的生成+HSCoA+CO2ALA合酶（磷酸吡哆醛）反应部位：线粒体由ALA合酶(ALAsynthase)催化，是血红素合成的关键酶ALA合成后进入胞质琥珀酰CoA甘氨酸胆色素原的生成ALA脱水酶2H2O反应部位：胞液ALAALA胆色素原重金属③尿卟啉原（UPG）与粪卟啉原（CPG）的生成4x胆色素原线状四吡咯尿