眼的生物化学讲义

眼的生物化学讲义第1页，课件共37页，创作于2023年2月重点与难点1、角膜维持其相对脱水状态的机制2、晶体的抗氧化防护系统的机制3、视觉信号的产生过程第2页，课件共37页，创作于2023年2月概论生物化学的研究内容：生命物质的化学组成、结构及生命活动过程中的各种化学变化。眼的生物化学的研究范畴：眼组织中各种物质的化学组成、结构及代谢过程。眼睛是人体最重要的感觉器官，感光和屈光的发生和完成蕴涵着复杂的生物化学变化。第3页，课件共37页，创作于2023年2月解剖结构泪膜后房玻璃体房水第4页，课件共37页，创作于2023年2月泪液来源：主泪腺和副泪腺分泌的水样液体

睑板腺及杯状细胞的分泌物

角结膜的代谢物等参数：屈光指数

比重

表面张力

粘稠度

平均渗透压化学成分：水分占98%-99%

蛋白含量低：球蛋白和溶菌酶（反应性泪液中升高）20多种酶第5页，课件共37页，创作于2023年2月泪膜第6页，课件共37页，创作于2023年2月泪膜的生物化学机制1、降低表面张力

2、使角膜脱水3、其他：泪液特异性前白蛋白

角膜上皮细胞内的碳酸酐酶

（HCO3-）维持角膜上皮的紧密连接和粘液稳定第7页，课件共37页，创作于2023年2月角膜上皮细胞的双磷脂层结构第8页，课件共37页，创作于2023年2月如何降低表面张力？结膜杯状细胞分泌黏液（包括糖蛋白和脂蛋白）与上皮细胞分泌的糖蛋白在角膜上皮表面形成多糖-蛋白质复合物第9页，课件共37页，创作于2023年2月眼睑张开泪膜的脱水作用泪液蒸发，渗透压升高水分从角膜基质到泪膜眼睑闭合泪液蒸发停止，渗透压降低水分从角膜基质到泪膜减少例：Fuchs角膜内皮营养不良

高渗溶液如5%Nacl的应用角膜水肿减轻第10页，课件共37页，创作于2023年2月泪膜的其他生物化学机制1、泪液特异性前白蛋白

2、角膜上皮细胞内的碳酸酐酶

（HCO3-）维持角膜上皮的紧密连接和粘液稳定

3、睑板腺脂质层功能：防止泪液蒸发；防止泪液在眼睑边缘溢出；防止皮肤的脂质扩散到眼球表面；提供光滑的光学界面第11页，课件共37页，创作于2023年2月角膜的特殊结构主要的屈光间质无血管，由角膜缘血管、泪液、房水供养90%第12页，课件共37页，创作于2023年2月角膜的化学组成水：72%-82%蛋白质：Ⅰ胶原纤维，可溶性蛋白酶：上皮和内皮细胞内较基质中多粘多糖：由硫酸角蛋白、软骨素和硫酸软骨素A组成无机盐等90%第13页，课件共37页，创作于2023年2月角膜基质的主要构成高度规则排列的胶原纤维束薄板Ⅰ型Ⅴ型（维持角膜透明）Ⅵ型受转化生长因子（TGFβ）等的调控90%第14页，课件共37页，创作于2023年2月角膜的代谢糖代谢生理状态下乳酸盐房水CO2空气缺氧状态下（长期佩戴隐形眼镜）：乳酸堆积角膜上皮、基质

肿胀和混浊维生素A代谢角蛋白表达维生素A上皮细胞角质化、增厚和鳞状化生结膜杯状细胞多元醇途经山梨醇+果糖第15页，课件共37页，创作于2023年2月角膜的相对脱水性123上皮细胞层的屏障作用基质层的粘多糖作用内皮细胞层的作用桥粒紧密连接粘多糖吸收水份使角膜水肿（易与后部基质呈非结合状态）屏障功能泵功能第16页，课件共37页，创作于2023年2月角膜内皮细胞对脱水性的作用机制屏障功能：顶侧的不连续紧密连接和侧面的缝隙连接

影响因素：紧密连接需要Ca2+

和还原型谷胱甘肽

药物、灌注液、保存液中防腐剂和抗氧化剂泵功能：位于内皮细胞的侧面的离子泵大多数有酶组成

离子泵

基质房水（Na+、HCO3-）

葡萄糖代谢提供能量影响因素：离子泵即ATP酶被抑制缺乏HCO3-、眼内炎第17页，课件共37页，创作于2023年2月巩膜细胞和血管很少，由胶原纤维和弹力纤维致密交织组成化学组成：水（透明性）

蛋白质：胶原蛋白和弹性蛋白

黏多糖：硫酸软骨素、角质素和透明质酸

脂类：脂肪和类脂代谢：缓慢（通透性）第18页，课件共37页，创作于2023年2月房水生成的生理过程：扩散

透析或超滤

主动转运化学组成：水，蛋白质，电解质，葡萄糖和乳酸，氧，

维生素C，氨基酸，脂质，酶类，微量元素等高浓度低浓度高浓度低浓度睫状突中碳酸酐酶抑制剂-乙酰唑胺第19页，课件共37页，创作于2023年2月房水的化学组成水蛋白质：含量与血浆不完全相同电解质：钠来源于扩散、超滤和主动运输，维持渗透压

钾来源于扩散和超滤葡萄糖：来源血浆的扩散乳酸：来源于睫状体上皮分泌，晶状体、角膜、睫状体

上皮和视网膜葡萄糖代谢产生第20页，课件共37页，创作于2023年2月房水的化学组成维生素C：主动装运，作为抗氧化剂（白内障患者）氨基酸：主动代谢脂质：磷脂酰胆碱，溶血磷脂酰胆碱和鞘髓磷脂酶类：乳酸脱氢酶微量元素等第21页，课件共37页，创作于2023年2月晶状体无血管，由房水供养化学组成：蛋白质（构成晶状体纤维的结构蛋白）

2、类脂物3、

微量元素

高钠低钾，锌，镁，硒等代谢：糖

蛋白质可溶性不溶性肽链的降解与晶状体蛋白的聚合有关多元醇途经山梨醇+果糖第22页，课件共37页，创作于2023年2月晶状体蛋白组分1、氨基酸：主动转运

2、类脂物：对维持晶状体膜的功能起重要作用3、

微量元素

高钠低钾（皮质性白内障），锌，镁，硒等多元醇途经山梨醇+果糖第23页，课件共37页，创作于2023年2月晶状体的代谢糖1、无氧糖酵解2、有氧氧化3、磷酸戊糖旁路4、山梨醇途径

蛋白质1、丙氨酸2、亮氨酸3、甘氨酸4、牛磺酸（蛋氨酸产生的酸性氨基酸）多元醇途经山梨醇+果糖第24页，课件共37页，创作于2023年2月自由基概念:是指具有不配对的原子或原子团、分子或离子，具有高反应性。来源：正常细胞代谢过程

化学物质

阳光辐照

射线辐射

微生物感染第25页，课件共37页，创作于2023年2月晶状体的抗氧化防护系统12酶防护系统防止自由基和氧损害的酶：SOD

谷胱甘肽还原酶等抗氧化剂：还原性谷胱甘肽，维生素C,E等非酶防护系统第26页，课件共37页，创作于2023年2月晶状体异常的生化机制

2.二硫键-SS-的交联聚合1.肽链的降解与修饰

3.自由基损害

4.药物损害糖代谢异常与白内障晶状体蛋白质变性与年龄相关性白内障第27页，课件共37页，创作于2023年2月玻璃体无血管神经，由房水和脉络膜供养化学组成：胶原细纤维

透明质酸

糖蛋白

维生素C等代谢第28页，课件共37页，创作于2023年2月视网膜糖代谢脂代谢蛋白质代谢第29页，课件共37页，创作于2023年2月色素上皮细胞的生化与代谢第30页，课件共37页，创作于2023年2月光感受器的生化与代谢视紫红质11-顺-视黄醛第31页，课件共37页，创作于2023年2月视觉信号的产生、调控与传递123视觉信号的产生视觉信号的调控视觉信号的传递光-电转换体视紫红质通过环鸟苷酸控制质膜通透性，使细胞兴奋第32页，课件共37页，创作于2023年2月小结第33页，课件共37页，创作于2023年2月角膜的相对脱水性123上皮细胞层的屏障作用基质层的粘多糖作用内皮细胞层的作用桥粒紧密连接粘多糖吸收水份使角膜水肿（易与后部基质呈非结合状态）屏障功能泵功能第34页，课件共37页，创作于2023年2月晶状体的抗氧化防护系统12酶防护系统防止自由基和氧损害的酶：SOD