血液的生物化学课件

血液生物化学HemalBiochemistry**血液(占体重的8%)有形成分无形的液体成分----血浆(占血液的55~60%)红细胞白细胞血小板血液的组成血液加抗凝剂静置(离心)后获得的浅黄色上清血浆(plasma)(有纤维蛋白原)不加抗凝剂凝固后析出的淡黄色透明液体血液血清(serum)(无纤维蛋白原)**溶解的固体成分蛋白质糖类脂类Na+、K+、Ca2+、Mg2+Cl_、HCO3_、HPO42_

…………尿素尿酸肌酸肌酸酐胆红素氨有机物无机物水：(77%～81%)……非蛋白含氮化合物氨基酸血浆的化学成分(19%～23%)**非蛋白氮正常人血中NPN含量为14.28～24.99

mmol/L血尿素氮(bloodureanitrogen,

BUN)约占NPN的50%。测定BUN和NPN通常都能反映肾的排泄功能

非蛋白氮(non-proteinnitrogen,NPN)是非蛋白质类含氮化合物中的氮的总称。**第一节血浆蛋白质PlasmaProteins一、血浆蛋白质的分类与性质二、血浆蛋白质的特点三、血浆蛋白质的功能**正常人血浆蛋白质含量为60～80g/L；可按分离方法，来源和生理功能进行分类；电泳是最常用的分离蛋白质的方法；临床----醋酸纤维素薄膜电泳，----可将血浆蛋白质分为5种组分；科研----聚丙烯酰胺凝胶电泳或免疫电泳，

----可将血浆蛋白质分为30多种组分。一、血浆蛋白的分类**Aa1a2bg血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳Aa1a2bg点样端电泳、染色后的图谱光密度计扫描后的电泳峰A62％～71％a13％～4％a26％～10％b7％～11％g9％～18％(b)正常A/G：1.5～2.5；A/G倒置：＜1(a)**大多数由肝细胞合成，少数由内皮细胞，γ球蛋白由浆细胞合成；在粗面内质网合成，为分泌蛋白；几乎都是糖蛋白；只有清蛋白、视黄醛结合蛋白和C-反应蛋白不含糖。都具有各自特征性的半寿期；许多血浆蛋白都具有多态性；ABO血型系统急性炎症或组织损伤时，某些血浆蛋白水平显著增高，包括C-反应蛋白在内的急性时相蛋白(APP)。二、血浆蛋白的特点**稳定机体内环境：血浆胶体渗透压与水肿与一些小分子物质专一性结合而运输：结合珠蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白催化作用：血浆功能酶、血浆非功能酶免疫作用：免疫球蛋白凝血与抗凝血：凝血/抗凝血因子、纤溶酶营养作用：3L血浆含200g，营养储备三、血浆蛋白的功能**第二节血液凝固BloodCoagulation一、凝血因子与抗凝血成分二、凝血途径三、凝血块的形成和溶解**一、凝血因子与抗凝血成分**二、凝血途径**三、凝血块的溶解纤维蛋白的降解过程和产物**第三节血细胞代谢MetabolismofBloodCells一、红细胞代谢二、白细胞代谢**一、红细胞的代谢红细胞成熟过程中的代谢变化分裂增殖能力+——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+++代谢能力有核红细胞网织红细胞成熟红细胞注：“＋”、“－”分别表示该途径有、无，带*号表示晚幼红细胞为“－”**1.血红素的生物合成主要部位:骨髓的幼红细胞和网织红细胞基本原料:琥珀酰CoA,Gly,Fe2+合成过程:起始、终末在线粒体；中间阶段在胞液关键酶：

δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)合酶（一）血红蛋白的生物合成血红蛋白(Hb)珠蛋白(globin,a2b2)亚铁血红素(heme)**NNNNFeCH2CH2COOHCH2CH2COOHCH3CH3CH=CH2H3CH3CCH2CHFe卟啉环平面血红素结构**CH2CH2COOHC~SCoAO+CH2NH2COOH辅酶A+CO2

ALA合酶（磷酸吡哆醛）(1)血红素生物合成过程(四步)①δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)的生成(在线粒体内)CH2CH2COOHCCH2NH2O限速酶(琥珀酰CoA)(Gly)(ALA)gd**2H2OALA脱水酶②胆色素原(PBG)的生成(在胞液内)(2分子ALA)CCH2CH2COOHCH2OH2NCH2CH2COOHCHONHCHHCCCCNCH2H2NCH2CH2CH2COOHCOOHH胆色素原(PBG)**3NH3(4分子胆色素原)NHAPNCH2HAPNCH2H2NHAPNHAPCH2CH2H③

尿卟啉原的生成胆色素原脱氨酶(尿卟啉I同合酶)P:-CH2CH2COOHA:-CH2COOH(线性四吡咯)CH2COOHCH2CH2COOHNCH2H2NHHCH2COOHCH2CH2COOHNCH2H2NHHCH2COOHCH2CH2COOHNCH2H2NHHCH2COOHCH2CH2COOHNCH2H2NHH**12346587NHAPNCH2HAPNCH2H2NHAPNHAPCH2CH2HNH3尿卟啉原Ⅲ同合酶尿卟啉原ⅢP:-CH2CH2COOHA:-CH2COOH**④

血红素的生成112346587尿卟啉原Ⅲ粪卟啉原Ⅲ12346587MMMMM:-CH3尿卟啉原Ⅲ脱羧酶A:-CH2COOH4CO2**④血红素的生成2粪卟啉原Ⅲ原卟啉原Ⅸ12346587MMMM粪卟啉原Ⅲ氧化脱羧酶V:-CH=CH24H，2CO212346587MMMMVVP:-CH2CH2COOH进入线粒体**④血红素的生成3原卟啉原Ⅸ原卟啉Ⅸ原卟啉原Ⅸ氧化酶6H12346587MMMMVVM:-CH3V:-CH=CH2P:-CH2CH2COOHNNHNHNVVPPMMMM**④血红素的生成4原卟啉Ⅸ血红素亚铁螯合酶+Fe2+M:-CH3V:-CH=CH2P:-CH2CH2COOHNNHNHNVVPPMMMMNNNNVVPPMMMMFe**

(2)血红素合成的调节①ALA合酶(限速酶，最主要）A.血红素的反馈抑制调节

血红素生成过多时，可自发氧化成高铁血红素，后者不仅阻遏ALA合酶的合成，还能直接抑制ALA合酶的活性，从而减少血红素的生成。B.VitB6缺乏将使ALA合酶的合成减少C.ALA合酶易受其它化合物的诱导

5β-二氢睾丸酮诱导ALA合酶的生成；许多在肝脏中进行生物转化的物质(致癌剂、药物、杀虫剂)也均能诱导ALA合酶的生成。**②促红细胞生成素(EPO)

是红细胞生成的主要调节剂，由肾细胞合成。可与原始红细胞膜上受体结合，促进DNA和RNA的合成，刺激有丝分裂，加速有核红细胞的成熟；

可诱导ALA合酶的生成，促进血红素和Hb的合成，促使原始红细胞的增殖和分化。

③铅和重金属、还原剂的影响

ALA脱水酶、亚铁螯合酶属巯基酶，对铅和重金属的抑制非常敏感。后天性卟啉症

**珠蛋白立体结构(a)及血红蛋白的形成(b)(a)(b)2.血红蛋白(Hb)的合成a2b2四聚体（血红蛋白）ab稳定的二聚体(a)**（二）成熟红细胞的代谢特点糖酵解磷酸戊糖途径5%～10%2,3-BPG支路90%～95%成熟红细胞保留的代谢通路1.成熟红细胞的能量代谢

糖酵解是红细胞获得能量的唯一途径；1mol葡萄糖经酵解生成2mol乳酸，同时产生2molATP和2molNADH+H+；ATP浓度1.85*103mol/L。**ATP的功能①维持红细胞膜上钠泵的正常运转；②维持红细胞膜上钙泵的正常运行；③维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行脂质交换；④少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+的合成；⑤用于葡萄糖活化，启动糖酵解过程。**2.糖酵解的2,3-二磷酸甘油酸支路

红细胞内的糖酵解存在有2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)支路，分支点是1,3-二磷酸甘油酸(1,3-bisphospho-glycerate，1,3-BPG)。2,3-BPG对BPG变位酶的负反馈大于对3-磷酸甘油酸激酶的抑制,2,3-BPG的生成较3-磷酸甘油酸；BPG变位酶的活性较BPG磷酸酶的高，2,3-BPG的生成大于分解。**葡萄糖1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸丙酮酸乳酸2,3-二磷酸甘油酸磷酸酶↑3-磷酸甘油酸激酶↑↑↑50～85%二磷酸甘油酸变位酶↑↑15～50%促进HbO2释放氧,以适应组织细胞对氧的需求2,3-二磷酸甘油酸（1）酵解途径大于支路（2）放能反应，不可逆（3）2,3-BPG的生成大于分解特点:2.糖酵解的2,3-二磷酸甘油酸支路

**2,3-BPG结合位点**

(1)2,3-BPG的功能：

2,3-BPG与Hbβ亚基形成盐键，使Hb分子构象更趋于稳定、与O2的亲和力降低，调节Hb与O2的结合，从而调节Hb的运O2功能。①缺氧组织：血液pH↓②高氧肺部：血液pH↑HbO2释放O2↑↑Hb结合O2↑↑2,3-BPG↓二磷酸甘油酸变位酶↓2,3-二磷酸甘油酸磷酸酶↑2,3-BPG↑二磷酸甘油酸变位酶↑2,3-二磷酸甘油酸磷酸酶↓**(2)2,3-BPG支路的意义消耗糖酵解过程中产生的部分能量，使ATP、1,3-BPG不致堆积，ADP、Pi不致过少，从而使糖酵解不断进行；②更主要的意义是降低Hb对O2的亲和力，调节Hb的运氧功能；③缺O2环境，红细胞内2,3-BPG增加，有利于机体获得较多的O2。**6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖