黄二版血液生化课件

1、1 血液生物化学血液生物化学 Hemal Biochemistry 第11章 南南 通通 大大 学学 医医 学学 院院 生生 化化 教教 研研 室室 朱蕙霞朱蕙霞 2 概述概述 v正常人体的血液总量约占体重的正常人体的血液总量约占体重的8%。 v血液由液态的血浆与混悬在其中的血液由液态的血浆与混悬在其中的红细胞、白细胞红细胞、白细胞 和血小板和血小板（简称有形成分）组成。（简称有形成分）组成。 比重比重因素因素 血液血液1.0501.060有形成分和血浆蛋白的量有形成分和血浆蛋白的量 血浆血浆1.0251.030血浆蛋白的含量血浆蛋白的含量 红细胞红细胞1.090与血红蛋白质含量成正比与血红蛋

2、白质含量成正比 3 v血浆血浆pH：7.400.05 渗透压：渗透压：37C，770KPa v血液的固体成分可分为无机物和有机物两大类。血液的固体成分可分为无机物和有机物两大类。 l无机物：以电解质为主；无机物：以电解质为主； l有机物：血浆蛋白质、非蛋白类含氮化合物、有机物：血浆蛋白质、非蛋白类含氮化合物、 糖类和脂类等。糖类和脂类等。 概述概述 4 n通过电泳将血浆蛋白质分为：通过电泳将血浆蛋白质分为： 2球蛋白球蛋白 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 5 A 清蛋白清蛋白 1 2 清蛋白清蛋白 1 2 B n血清蛋白电泳图谱

3、：血清蛋白电泳图谱： 6 v正常血浆的正常血浆的pH为为7.400.05。 v蛋白质是两性电解质，血浆蛋白质的等电点大部分在蛋白质是两性电解质，血浆蛋白质的等电点大部分在 pH 4.07.3之间，血浆蛋白盐与相应蛋白形成缓冲对，之间，血浆蛋白盐与相应蛋白形成缓冲对， 参与维持血浆正常的参与维持血浆正常的pH。 （一）维持血浆胶体渗透压（一）维持血浆胶体渗透压 v正常人血浆胶体渗透压的大小，取决于血浆蛋白质的正常人血浆胶体渗透压的大小，取决于血浆蛋白质的 摩尔浓度。摩尔浓度。 v清蛋白所产生的胶体渗透压大约占血浆胶体总渗透压清蛋白所产生的胶体渗透压大约占血浆胶体总渗透压 的的75%80%。 （二

4、）维持血浆正常的（二）维持血浆正常的pH （三）（三）营养作用营养作用 7 非蛋白氮非蛋白氮(non-protein nitrogen,NPN)(non-protein nitrogen,NPN) v概念：概念：血浆中除蛋白质以外的其他含氮化合物，如尿血浆中除蛋白质以外的其他含氮化合物，如尿 素、尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸、胆红素和氨等中的素、尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸、胆红素和氨等中的 氮总称为非蛋白氮（氮总称为非蛋白氮（NPNNPN）。）。 v正常值：正常值：14.325.0mmol/L；其中尿素氮约占其中尿素氮约占1/2。 v测定意义测定意义 1 1、反映机体蛋白质、核酸代谢的情况、反映机体

5、蛋白质、核酸代谢的情况 2 2、反映肾排泄功能：尿素、尿酸、肌酸、肌酐、反映肾排泄功能：尿素、尿酸、肌酸、肌酐 测定肌酐比测定肌酐比NPNNPN正确正确 3 3、反映肝功能：血氨、尿素、反映肝功能：血氨、尿素 8 第二节 红 细 胞 代 谢 血红蛋白的合成血红蛋白的合成 成熟红细胞的代谢特点成熟红细胞的代谢特点 9 一、血红蛋白的合成一、血红蛋白的合成 珠蛋白，血红素珠蛋白，血红素(heme) v血红素的合成血红素的合成 v珠蛋白的合成珠蛋白的合成 v血红蛋白的合成血红蛋白的合成 n血红蛋白（血红蛋白（Hb）的组成）的组成: n血红蛋白的合成包括血红蛋白的合成包括: 血红蛋白、肌红蛋白、血红蛋

6、白、肌红蛋白、 细胞色素、过氧化物酶细胞色素、过氧化物酶 n含血红素的蛋白含血红素的蛋白: 10 n血红素合成过程：血红素合成过程： -氨基氨基- -酮戊酸（酮戊酸（ -aminolevulinic acid, ALA）的合成：）的合成： + HSCoA + CO2 ALA合酶合酶 （磷酸吡哆醛）（磷酸吡哆醛） COOH H2C CH2 CSCoA O CH 2NH2 COOH COOH H2C CH2 C CH2NH2 O v反应部位在线粒体内；反应部位在线粒体内； v酶：酶：ALA合酶合酶(ALA synthase)，其辅酶是磷酸吡哆醛。，其辅酶是磷酸吡哆醛。 此酶是血红素合成的限速酶，受

7、血红素的反馈调节。此酶是血红素合成的限速酶，受血红素的反馈调节。 vALA生成后从线粒体进入胞液。生成后从线粒体进入胞液。 11 卟胆原（卟胆原（prophobilinogen，PBG）的生成：）的生成： ALA脱水酶脱水酶 2H2O v在在ALA脱水酶：含锌的金属酶，对铅敏感。脱水酶：含锌的金属酶，对铅敏感。 N H OH O OH O NH2 COOH CH 2 CH 2 C C N O HH HH 12 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卟胆原卟胆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 尿卟啉原尿卟啉原 合合 酶酶 尿卟啉原尿卟啉原 同合酶同合

8、酶 尿卟啉原尿卟啉原 脱羧酶脱羧酶 v反应部位：胞液反应部位：胞液 v反应生成的粪卟啉原反应生成的粪卟啉原再进入线粒体。再进入线粒体。 尿卟啉原尿卟啉原 自行环化自行环化 尿液排除尿液排除 PBGPBG脱氨酶脱氨酶 13 血红素的生成：血红素的生成： v反应部位：线粒体。反应部位：线粒体。 v线粒体线粒体胞液胞液 骨髓幼红细胞和网织红细胞：结合珠蛋白骨髓幼红细胞和网织红细胞：结合珠蛋白血红蛋白血红蛋白 肝脏或其他组织细胞：结合相应蛋白质肝脏或其他组织细胞：结合相应蛋白质含血红素蛋白含血红素蛋白 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

9、 亚铁螯合酶亚铁螯合酶 原卟啉原原卟啉原 氧化酶氧化酶 14 卟胆原卟胆原 ALAALA合酶合酶卟胆原卟胆原 脱氨酶脱氨酶 15 合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红合成的主要部位是骨髓和肝脏，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线粒体，中合成过程的起始与最终过程在线粒体，中 间过程在胞液。间过程在胞液。 ALA合酶是血红素合成的限速酶，其辅酶合酶是血红素合成的限速酶，其辅酶 是磷酸吡哆醛。是磷酸吡哆醛。 n血红素合成的特点血红素合成的特点： 16 v是血红素

10、合成的限速酶；是血红素合成的限速酶； v受血红素反馈抑制；受血红素反馈抑制； v高铁血红素强烈抑制；高铁血红素强烈抑制； v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； v肝脏进行生物转换的药物可使其去阻遏。肝脏进行生物转换的药物可使其去阻遏。 n血红素合成的调节：血红素合成的调节： ALA合酶：合酶： 17 v肾脏产生，促进骨髓原始红细胞的繁殖分肾脏产生，促进骨髓原始红细胞的繁殖分 化，促进化，促进ALA合酶的合成，增加血红素和合酶的合成，增加血红素和 血红蛋白的合成和幼红细胞的成熟。血红蛋白的合成和幼红细胞的成熟。 v铅中毒，尿卟啉水平升高，从尿中排出。铅中毒，尿卟啉水平升高，从

11、尿中排出。 促红细胞生成素促红细胞生成素( (erythropoietin, EPO) )： ALA脱水酶与亚铁螯合酶：脱水酶与亚铁螯合酶： 18 n铁的来源铁的来源： v铁来源：食物铁、红细胞破环释放铁来源：食物铁、红细胞破环释放Hb铁铁 v铁吸收：胃（酸性）、肠（十二指肠、空肠上段）铁吸收：胃（酸性）、肠（十二指肠、空肠上段） v铁运输：铁运输：Fe2+ Fe3+ Fe3+ 与运铁蛋白结合在血液运输。与运铁蛋白结合在血液运输。 v铁储存：铁储存：Hb、铁蛋白、含铁血黄素。、铁蛋白、含铁血黄素。 血浆铜蓝蛋白血浆铜蓝蛋白 19 v血红素合成后，从线粒体转运到胞液，在骨髓的幼血红素合成后，从线

12、粒体转运到胞液，在骨髓的幼 红细胞和网织红细胞中，与珠蛋白结合成血红蛋白。红细胞和网织红细胞中，与珠蛋白结合成血红蛋白。 v 珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受血珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受血 红素调控。红素调控。 v血红蛋白是血红蛋白是22四聚体结构，每一个亚基都结合一四聚体结构，每一个亚基都结合一 个血红素。个血红素。 v功能：运功能：运O2、CO2和和H+，集三项功能于一体。，集三项功能于一体。 2. 血红蛋白的合成：血红蛋白的合成： 20 二、成熟红细胞的代谢特点二、成熟红细胞的代谢特点 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细胞，它是在骨髓

13、中 由造血干细胞定向分化而成的红系细胞。由造血干细胞定向分化而成的红系细胞。 v在成熟过程中，红细胞失去了细胞核、核糖体、在成熟过程中，红细胞失去了细胞核、核糖体、 线粒体。线粒体。 v成熟红细胞中还保留的代谢通路主要是：成熟红细胞中还保留的代谢通路主要是： 能量：能量：ATP 还原力：还原力：NADH、NADPH 代谢物：代谢物：2，3-BPG 磷酸戊糖磷酸戊糖 葡萄糖的糖酵解通路葡萄糖的糖酵解通路 磷酸戊糖通路磷酸戊糖通路 2，3-二磷酸甘油酸支路二磷酸甘油酸支路 21 22 v血循环中的红细胞每天大约从血浆摄取血循环中的红细胞每天大约从血浆摄取25g25g葡萄糖，葡萄糖， 其中其中90%

14、90%95%95%经糖酵解通路和经糖酵解通路和2,3-2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 （BPG）支路进行代谢，支路进行代谢，5%5%10%10%通过磷酸戊糖途通过磷酸戊糖途 径进行代谢。径进行代谢。 v糖酵解糖酵解是红细胞获得能量的唯一途径。是红细胞获得能量的唯一途径。 糖代谢糖代谢 v维持红细胞膜上钠泵（维持红细胞膜上钠泵（Na+-K+-ATPase）的运转；）的运转； v维持红细胞膜上钙泵维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的运转；的运转； v维持红细胞膜上脂质更新；维持红细胞膜上脂质更新； vATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解通路；用于葡萄糖的活化，启动糖酵解通路； v谷胱甘肽、谷胱甘肽、NAD+的生物合成；的生物合成； 23 葡萄糖葡萄糖 1, 3-BPG 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2, 3-BPG 2, 3-BPG 磷酸酶磷酸酶 二磷酸甘油酸变位酶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 n2,3-二磷酸甘油酸（