1、第 十 六 章,血液(xuy)的生物化学,Hemal Biochemistry,第一页，共四十五页。,血液(blood)的组成 血浆(plasma)红细胞，白细胞，血小板血清(serum)-血液凝固后析出的淡黄色透明液体(yt)血液的固体成分无机物：以电解质为主有机物：蛋白质、非蛋白质类含氮化合物、糖类和脂类等,血 液 概 况,第二页，共四十五页。,血浆(xujing)：55%-60%红细胞白细胞血小板,全血,血浆plasma:采血时不加抗凝剂,离心得到的上 清液称为(chn wi)血浆.比重：1.05 1.06 pH:7.40 0.05,血清serum：血液(xuy)不加抗凝剂,血液(xuy
2、)凝固后析出的 液体不含纤维蛋白原,第三页，共四十五页。,二，基本成分 1，全血：水：81 86%气：O2,CO2 固：蛋白质，非蛋白氮,糖，脂 2，非蛋白氮 non-protein nitrogen,NPN 血液中除蛋白质外其它物质所含的氮。主要包 括尿素、尿酸、肌肝、氨基酸、氨、多肽和血红素。1418 mmol/L(25-35 mg/dL)1)由肾排出 2）尿素氮：一半 3）临床(ln chun)：肾功，肠道出血，高热,第四页，共四十五页。,第 一 节 血 浆 蛋 白,Plasma Protein,第五页，共四十五页。,一、血浆(xujing)蛋白的分类与性质,血浆蛋白(dnbi)总浓度：
3、7075g/L,血浆蛋白是指血浆含有的蛋白质，是血浆中的主要的固体(gt)成分。,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。,第六页，共四十五页。,1.依据电泳(din yn)(electrophoresis)结果分类,（一）血浆(xujing)蛋白的分类,2球 蛋 白,清蛋白(dnbi)(albumin),1球蛋白(globulin),球蛋白,球蛋白,第七页，共四十五页。,B,血 清 蛋 白 电 泳 图 谱,第八页，共四十五页。,2，盐析法 清蛋白：饱和硫酸铵 球蛋白：半饱和硫酸铵 纤维蛋白原：半饱和硫酸铵+半饱和NaCl 清:球=1.5 2:1肝病比值
4、降低(jingd)或倒置。,第九页，共四十五页。,清蛋白(dnbi)1，含量：3.8 4.8 g/dL,占血浆总蛋白(dnbi)的60%以上 分子量小：6.85万 pI=4.7 2,合成：肝，12 g/天 3，功能：1）结合运输：胆色素，脂肪酸 2）维持胶体渗透压：营养不良，肝功，肾炎 3）营养功能，缓冲作用,第十页，共四十五页。,球蛋白 1，,球蛋白：运输(ynsh)功能 2，球蛋白：抗体 3，胶体渗透压 4，血浆酶,第十一页，共四十五页。,人类(rnli)血浆蛋白质的分类,2.依据(yj)生理功能分类,第十二页，共四十五页。,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
5、合的多核蛋白体上。3.除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白。4.许多血浆蛋白呈现多态性(polymorphism)。5.在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半衰期。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(shupng)会增高，它们被称为急性时相蛋白质(acute phase protein APP)。,（二）血浆蛋白(dnbi)的性质质,第十三页，共四十五页。,（一）维持血浆胶体渗透压：血浆蛋白的浓度，特别是清蛋白，分子小（69KDa)，含量(hnling)多pI4.64,带负电，吸引水等小分子物质。占总胶体渗透压的75%-80%,二、血浆(xujing)蛋白的功
6、能,第十四页，共四十五页。,（二）维持血浆正常的pH 血液pH7.35-7.45,血浆蛋白质pI在4.0-7.3之间。带负蛋白质与钠、钾构成盐作为碱，蛋白质与H作为酸，构成缓冲系统，缓冲体内(t ni)酸碱。Na(K)-蛋白质 H-蛋白质（三）运输作用 运输脂类、维生素、金属离子、药 物、有毒物质等。,第十五页，共四十五页。,（四）免疫作用 免疫球蛋白质（抗体）识别特异性抗原并与其结合，形成抗原-抗体复合物能激活补体系统（补体是协助抗体完成免疫功能(gngnng)的蛋白质），产生溶菌或溶细胞现象。抗体与特异的抗原结合成抗原-抗体复合物 激活 补体 溶菌 溶细胞,第十六页，共四十五页。,（五）营
7、养作用 水解血浆蛋白质 氨基酸 合成组织蛋白质（六）凝血、抗凝血和纤溶作用凝血因子、抗凝血因子、纤溶物质在血液中相互作用、相互制约、保持血液循环流动(lidng)，当血管破裂，血液流出血管时，血液凝固，防止失血。,第十七页，共四十五页。,（七）催化作用：血浆酶1、血浆功能酶在血浆内发挥催化功能的酶，大多由肝脏(gnzng)合成并分泌，如：凝血因子、LCAT、LPL等。,卵磷脂：胆固醇酰基转移酶（lecithin：cholesterol acyltransferase，LCAT）,卵磷脂+胆固醇 溶血性卵磷脂+胆固醇酯,2、外分泌酶外分泌腺合成并分泌，正常仅少量逸入血浆，唾液淀粉酶、胰淀粉酶等3
8、、细胞酶存在于细胞和组织(zzh)内参与物质代谢的酶类，正常时血浆中含量甚少，如GPT、GOT等，部分表现器官特异性。,第十八页，共四十五页。,第 三 节 血 细 胞 代 谢,Metabolism of Blood Cells,第十九页，共四十五页。,一、红细胞的代谢(dixi)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(guchng)中，红细胞发生一系列形态和代谢的改变。,第二十页，共四十五页。,红细胞成熟过程(guchng)中的代谢变化,注：“+”，“-”分别表示(biosh)该途径有或无*晚幼红细胞为“-”,第二十一页，共四十五页。,（一
9、）糖代谢(dixi)概况：,血 糖（30g/天）,糖酵解（生成ATP）2，3-二磷酸甘油酸（2,3-biphospho-glycerate，2,3-BPG）旁路(pn l)磷酸戊糖途径（5%-10%）生成5-磷酸核糖、NADPH+H+,（90%-95%）,不进行(jnxng)有氧氧化,第二十二页，共四十五页。,葡萄糖,1,3-BPG,3-磷酸甘油酸,2,3-BPG,2,3-BPG 磷酸酶,二磷酸甘油酸变位(bin wi)酶,3-磷酸(ln sun)甘 油酸激酶,乳酸(r sun),2,3-BPG 旁 路,第二十三页，共四十五页。,3.红细胞内糖代谢的生理(shngl)意义,糖酵解生成(shn
10、chn)ATP的功能,维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转。为了维持细胞内外Na+、K+离子的浓度梯度，Na+、是细胞外的主要(zhyo)阳离子，而K+是细胞内的主要阳离子。Na+、K+离子一般不能透过细胞膜，钠泵通过消耗ATP逆浓度差，将Na+由细胞内低浓度泵到细胞外高浓度处，同样将K+泵到细胞外。,第二十四页，共四十五页。,维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转将红细胞中的Ca2+泵出血浆，维持细胞(xbo)内低Ca2+，假如ATP缺乏，钙泵不能正常运行，Ca2+沉积于红细胞膜上，细胞膜由柔韧性变成僵硬型，通过毛细血管或脾窦时容易破裂。少量ATP用于谷
11、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,第二十五页，共四十五页。,2,3-BPG是调节血红蛋白(Hb)运氧的重要因素(yn s)，可降低Hb与氧的亲和力。,2,3-BPG的功能(gngnng),第二十六页，共四十五页。,肺（pO2增高）Hb+O2 HbO2 组织细胞（pO2降低）红细胞中的2，3-二磷酸甘油酸与Hb结合，使血红蛋白T结构稳定。当血液流经pO2低的组织细胞时，增加(zngji)HbO2释放O2供组织细胞利用。,第二十七页，共四十五页。,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(zhngchng)功能。,NAD
12、H和NADPH的功能(gngnng),第二十八页，共四十五页。,成熟红细胞不能从头合成脂肪酸，通过主动参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(jigu)和功能。,（二）脂 代 谢,第二十九页，共四十五页。,（三）血红蛋白(xuhng dnbi)的合成与调节,珠蛋白，血红素(heme),*血红素的合成(hchng)*珠蛋白的合成*血红蛋白的合成,血红蛋白(xuhng dnbi)的组成,血红蛋白的合成,第三十页，共四十五页。,血红蛋白(xuhng dnbi),第三十一页，共四十五页。,血红蛋白(xuhng dnbi)的合成(hemoglobin)Hb,血红素辅基：4个,
13、珠蛋白,2条链：141个氨基酸残基,2条链：146个氨基酸残基,第三十二页，共四十五页。,1.血红素的生物(shngw)合成,合成的组织和亚细胞(xbo)定位,参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓(su)的幼红细胞和网织红细胞中合成。,合成原料,甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+,第三十三页，共四十五页。,合成(hchng)过程,-氨基-酮戊酸(-aminolevulinic acid,ALA)的生成：由ALA合酶(ALA synthase)催化(cu hu)，是血红素合成的关键酶,+,反应(fnyng)部位：线粒体,第三十四页，共四十五页。,胆色素原的生成(shn chn)ALA生成后从线粒体进入
14、胞液,反应(fnyng)部位：胞液,第三十五页，共四十五页。,尿卟啉原与粪卟啉原的生成(shn chn),4x 胆色素原,线状四吡咯(blu),尿卟啉原,粪卟啉原,反应(fnyng)部位：胞液,第三十六页，共四十五页。,血红素的生成(shn chn)胞液中的粪卟啉原再进入线粒体,反应(fnyng)部位：线粒体,粪卟啉原,原卟啉原,原卟啉,血红素,第三十七页，共四十五页。,第三十八页，共四十五页。,合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红细胞不能合成；合成的原料简单(jindn)：琥珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物质；合成过程的起始与最终过程在线粒体，中间过程在胞液。,血红素合成(hchng)的
15、特点,第三十九页，共四十五页。,ALA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(j s)可诱导其生成,合成(hchng)的调节,第四十页，共四十五页。,促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)与膜受体结合，加速(ji s)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。,ALA脱水酶与亚铁螯合酶可被血红素、重金属等抑制(yzh)，亚铁螯合酶还需要还原剂(如谷胱甘肽)。,第四十一页，共四十五页。,血红素合成后与珠蛋白结合(jih)成血红蛋白。珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受血红素调控。,2.血红蛋白(xuhng dnbi)的合成
16、,第四十二页，共四十五页。,高铁血红素,cAMP+,2C+cAMP-2R,eIF-2激酶(jmi)（无活性）,eIF-2（有活性）,高铁血红素对起始因子(ynz)2的调节,R2C2(PKA),第四十三页，共四十五页。,糖代谢(dixi)：以糖酵解为主，提供能量；磷酸戊糖途径产生的NADPH经氧化酶的电子体系使O2 还原产生超氧阴离子、H2O2、OH等自由基，起杀菌作用。脂代谢：不能从头合成脂肪酸；可将花生四烯酸转变成血栓素、前列腺素、白三烯等活性物。氨基酸和蛋白质代谢：组胺,二、白细胞代谢(dixi),第四十四页，共四十五页。,内容(nirng)总结,第 十 六 章。血清serum：血液不加抗凝剂,血液凝固后析出的。1抗胰蛋白酶、2巨球蛋白等。3.除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白。抗体与特异的抗原结合成抗原-抗体复合物。2、外分泌酶外分泌腺合成并分泌，正常仅少量逸。“+”，“-”分别表示该途径有或无。维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转(ynzhun)。当血液流经pO2低的组织细胞时，增加HbO2释放O2供组织细胞利用。二、白细胞代谢,第四十五页，共四十五
