[医学]生物化学-血液生化课件.ppt
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- 医学 生物化学 血液 生化 课件
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1、Blood Biochemistry1血液是循环于心血管系统中的流动组织血液是循环于心血管系统中的流动组织,具有黏滞具有黏滞性。血液与淋巴液、组织间液一起组成细胞外性。血液与淋巴液、组织间液一起组成细胞外液,是体液的重要部分。液,是体液的重要部分。血液的组成血液的组成 血浆(血浆(plasma)红细胞、白细胞、血小板等红细胞、白细胞、血小板等常用血液样品:常用血液样品:全血全血=血浆血浆+有形成分有形成分(加抗凝剂加抗凝剂)血浆血浆=全血全血-有形成分有形成分(加抗凝剂加抗凝剂,离心离心,取上清取上清)血清(血清(serum)=全血全血-有形成分有形成分-纤维蛋白原纤维蛋白原2血管内的血液(血
2、浆和细胞)血管内的血液(血浆和细胞)3血血液液的的化化学学成成分分4血液非蛋白含氮化合物:血液非蛋白含氮化合物:即血液即血液 除蛋白质以外的含氮物质。除蛋白质以外的含氮物质。NPN(non-protein nitrogen):非蛋白含氮化合物所含的氮量称之为非蛋白氮非蛋白含氮化合物所含的氮量称之为非蛋白氮种类:种类:尿素(尿素(urea)、尿酸()、尿酸(uric acid)、)、肌酸肌酸(creatine)、肌酐()、肌酐(creatinine)、氨基酸)、氨基酸、氨氨、多肽、胆红素(、多肽、胆红素(bilirubin)测定测定NPN的临床意义:的临床意义:反映肾功能。因为蛋白质、核酸分解代
3、谢的终反映肾功能。因为蛋白质、核酸分解代谢的终产物,经血液运输至肾脏通过小便尿排出。产物,经血液运输至肾脏通过小便尿排出。5第一节第一节 血浆蛋白血浆蛋白Plasma protein6一、血浆蛋白的组成一、血浆蛋白的组成 蛋白质是血浆中含量最多的固体成分,正常成人蛋白质是血浆中含量最多的固体成分,正常成人血浆蛋白质的浓度为血浆蛋白质的浓度为6080g/L。血浆蛋白种类繁多,醋酸纤维素薄膜电泳可将血血浆蛋白种类繁多,醋酸纤维素薄膜电泳可将血清蛋白质分成:清蛋白质分成:清蛋白(清蛋白(albumin)、)、1-球蛋白、球蛋白、2-球蛋白、球蛋白、-球蛋白和球蛋白和-球蛋白球蛋白。7血清蛋白醋酸纤维
4、素薄膜电泳结果血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳结果左边接负极,右边左边接负极,右边接正极。在接正极。在pH8.6的的巴比妥缓冲液中,巴比妥缓冲液中,蛋白质带负电荷,蛋白质带负电荷,向正极移动。结果向正极移动。结果中各蛋白带已注明。中各蛋白带已注明。清蛋白染色最深,清蛋白染色最深,泳动的距离最长,泳动的距离最长,-球蛋白的带最宽,球蛋白的带最宽,泳动的距离最短。泳动的距离最短。8人类正常血浆蛋白人类正常血浆蛋白 蛋白质分子量(kDa)血浆浓度(mg/L)生物学作用前清蛋白(运甲状腺素蛋白)清蛋白1-球蛋白 视黄醇结合蛋白 1-抗胰蛋白酶 -脂蛋白甲状腺素结合球蛋白运皮质激素蛋白甲胎蛋白2-球蛋白 2-
5、巨球蛋白 铜蓝蛋白 结合珠蛋白-球蛋白 运血红素蛋白 运铁蛋白 -脂蛋白 纤维蛋白原-球蛋白 C-反应蛋白 IgA、D、E、G、M55662154220585272 725 132 85 60 893000 340 11015095015035040000500003060850185028003870103530350.02(成人)20004000(胎儿)1500400020040010003000500120020004000250044002000400010700015000运输甲状腺素、视黄醇等维持胶体渗透压、运输胆红素、脂肪酸运输视黄醇抑制丝氨酸蛋白酶运输脂类运输T3和T4的主要蛋
6、白运输糖皮质激素成人肝癌时增高抑制丝氨酸蛋白酶运输铜离子,Fe2+氧化酶活性结合血红蛋白移出血液循环中的血红素运输Fe3+运输脂类参与凝血参与急相反应参与免疫反应9血浆蛋白的特点血浆蛋白的特点 除浆细胞合成除浆细胞合成-球蛋白外,其余绝大多数种球蛋白外,其余绝大多数种类的血浆蛋白都由类的血浆蛋白都由肝细胞肝细胞合成。合成。除了清蛋白外,其余的血浆蛋白几乎都是除了清蛋白外,其余的血浆蛋白几乎都是糖糖蛋白蛋白。每种血浆蛋白有自己独特的半寿期。每种血浆蛋白有自己独特的半寿期。某些血浆蛋白呈现遗传多态性某些血浆蛋白呈现遗传多态性 10 正常血浆中清蛋白与球蛋白浓度的比值为正常血浆中清蛋白与球蛋白浓度的
7、比值为1.52.5。清蛋白与球蛋白浓度的比值下降(低白蛋白血症)的清蛋白与球蛋白浓度的比值下降(低白蛋白血症)的原因:原因:1.来源减少来源减少 营养不良,合成原料不足营养不良,合成原料不足 合成能力降低,严重肝病肝功能不全的病人肝脏合成合成能力降低,严重肝病肝功能不全的病人肝脏合成清蛋白能力下降。清蛋白能力下降。2.去路增加去路增加 丢失过多:肾病、大面积烧伤丢失过多:肾病、大面积烧伤 分解过多:甲亢、发热分解过多:甲亢、发热11二、二、血浆蛋白的功能血浆蛋白的功能:维持血浆胶体渗透压维持血浆胶体渗透压 维持血浆正常的维持血浆正常的pH 运输作用运输作用 免疫作用免疫作用 营养作用营养作用
8、血浆中酶的催化作用血浆中酶的催化作用 参与炎症反应参与炎症反应 凝血、抗凝血和纤溶作用凝血、抗凝血和纤溶作用12 血浆蛋白的成分血浆蛋白的成分1.载体蛋白载体蛋白 前清蛋白、清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇前清蛋白、清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白、维生素结合蛋白、维生素D结合蛋白。结合蛋白。2.酶酶 对氧磷脂酶对氧磷脂酶-1、芳香脂酶、卵磷脂:胆固醇酰基转移酶、胆碱、芳香脂酶、卵磷脂:胆固醇酰基转移酶、胆碱脂酶、铜蓝蛋白等脂酶、铜蓝蛋白等3.参与凝血与溶纤的蛋白参与凝血与溶纤的蛋白 凝血酶原、纤溶酶原、凝血因子凝血酶原、纤溶酶原、凝血因子VII、VIII、XII、XI、IX、X等等
9、4.免疫防御蛋白免疫防御蛋白 IgA、IgD、IgE、IgG、IgE,补体,补体C19等等5.蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂 1-抗胰蛋白酶、抗胰蛋白酶、2-巨球蛋白、抗凝血酶巨球蛋白、抗凝血酶III等等6.激素激素 胰岛素、促红细胞生成素胰岛素、促红细胞生成素7.急性反应蛋白急性反应蛋白 C-反应蛋白、反应蛋白、2-酸性糖蛋白酸性糖蛋白 13第二节第二节 血液凝固与纤维蛋白溶解血液凝固与纤维蛋白溶解Blood Coagulation and Fibrinolysis14血液中存在血液中存在凝血因子凝血因子、抗凝血因子抗凝血因子和和纤溶纤溶系统系统,它们共同作用,既防止了血液从,它们共同作用,既防止
10、了血液从血管流失,又保持血液在血管内正常流血管流失,又保持血液在血管内正常流动。动。15一、血液凝固一、血液凝固 血液从血管破损中流出,引起凝血因子活血液从血管破损中流出,引起凝血因子活化,流出的血液中发生级联酶促反应,催化,流出的血液中发生级联酶促反应,催化血液转变为凝胶状态的血凝块,这个过化血液转变为凝胶状态的血凝块,这个过程称为血液凝固。程称为血液凝固。血凝块堵住血管的破损处,阻止血液继续血凝块堵住血管的破损处,阻止血液继续从血管内流失,称为止血。止血是一个非从血管内流失,称为止血。止血是一个非常复杂的过程常复杂的过程。16 止血过程止血过程17(一)血液和组织中的凝血因子(一)血液和组
11、织中的凝血因子凝血因子 中 文 名 分子量 合成部位 血浆浓度(mg/L)半寿期(小时)功 能 纤维蛋白原 340 000 肝 20004000 90 结构蛋白 凝血酶原 72 000 肝 8090 60 蛋白酶原 组织因子 45 000 组织、内皮、单核细胞 0 辅助、启动因子 Ca2+90110 辅因子 易变因子 (前加速因子)330 000 肝 5.010 1236 辅因子 稳定因子 50 000 肝 0.568 蛋白酶原 抗血友病球蛋白330 000 肝、内皮细胞 0.2 12 辅因子 血浆凝血活酶成分 (Christmas成分)57 000 肝 4 12 蛋白酶原 Stuart-Pr
12、ower 因子 59 000 肝 6 4872 蛋白酶原 血浆凝血活酶前体160 000 肝 5 4884 蛋白酶原 Hageman因子 76 000 肝 30 4852 蛋白酶原 纤维蛋白稳定因子 320 000 骨髓 35天 转谷氨酰胺酶原 前激肽释放酶 82 000 肝 40 35 蛋白酶原 高分子量激肽原 108 000 肝 70100 6.5天 辅因子18(二)血液凝固的途径(二)血液凝固的途径 血液凝固有血液凝固有内源性内源性和和外源性外源性两条不同的途径,两条不同的途径,它们的区别在于启动方式和参加的凝血因子它们的区别在于启动方式和参加的凝血因子不同不同。X因子活化后两条途径则使
13、用共同的因子活化后两条途径则使用共同的通路,通路,凝血酶原活化成凝血酶凝血酶原活化成凝血酶,最后将,最后将纤维纤维蛋白原转变为纤维蛋白蛋白原转变为纤维蛋白。19 1内源性途径内源性途径 血液在受损的血管内膜或在血管外与异物表血液在受损的血管内膜或在血管外与异物表面接触而触发的凝血过程,即面接触而触发的凝血过程,即内源性途径内源性途径(intrinsic pathway)。参与该途径的凝血因子。参与该途径的凝血因子全部存在于血浆中。全部存在于血浆中。20内源性凝血途径通内源性凝血途径通常是因为血管内皮常是因为血管内皮损伤所引起,常常损伤所引起,常常是病理现象。是病理现象。抽出的血液也会凝抽出的血
14、液也会凝固,通常是通过与固,通常是通过与玻璃管壁接触,而玻璃管壁接触,而启动内源性凝血途启动内源性凝血途径。径。内源性凝血途径内源性凝血途径不不是是体内主要的凝血体内主要的凝血途径。途径。内源性凝血途径内源性凝血途径21 接触活化接触活化 因子因子、激肽释放酶原、高分子量激、激肽释放酶原、高分子量激肽原等在带负电荷的表面被转变成有活肽原等在带负电荷的表面被转变成有活性的性的a、a、激肽释放酶、高分子量、激肽释放酶、高分子量激肽酶的过程,称为激肽酶的过程,称为接触活化接触活化(contact-phase activation),均属于酶原激活。),均属于酶原激活。22 2外源性途径外源性途径 组
15、织因子组织因子与血液接触而启动的凝血过程称为血与血液接触而启动的凝血过程称为血液凝固的液凝固的外源性途径外源性途径(extrinsic pathway)。正)。正常情况下,组织因子不能接触到血液,不会通常情况下,组织因子不能接触到血液,不会通过外源性途径凝血。只有过外源性途径凝血。只有血管受到损伤血管受到损伤和和血管血管内皮细胞、单核细胞受到某些刺激内皮细胞、单核细胞受到某些刺激时,组织因时,组织因子才能与血液接触,通过外源性途径凝血。子才能与血液接触,通过外源性途径凝血。23血液凝固的外源性途径血液凝固的外源性途径外源性途径是组外源性途径是组织因子(织因子(TF)进进入血液,引起因入血液,引
16、起因子子VII的活化并的活化并形成形成VII-Ca2+-TF复合物,激活复合物,激活因子因子X,凝血酶凝血酶原,催化纤维蛋原,催化纤维蛋白原形成纤维蛋白原形成纤维蛋白。白。这是这是主要的凝血主要的凝血途径途径。24 无论内源性还是外源性途径,凝血过程无论内源性还是外源性途径,凝血过程都是在损伤部位的膜表面启动。共同部分是都是在损伤部位的膜表面启动。共同部分是因子因子X被切除被切除145151的的6肽,转变成肽,转变成Xa,参,参与形成激活凝血酶原的复合物(与形成激活凝血酶原的复合物(Xa-Ca2+-Va),),激活凝血酶原转变成凝血酶,催化纤激活凝血酶原转变成凝血酶,催化纤维蛋白原转变成纤维蛋
17、白维蛋白原转变成纤维蛋白。25两条血液凝固途径汇总两条血液凝固途径汇总26凝血酶原激活示意图凝血酶原激活示意图凝血酶原的凝血酶原的320位位精氨酸羧基侧肽键精氨酸羧基侧肽键首先被酶解,生成首先被酶解,生成的两个肽段由原有的两个肽段由原有的二硫键连接。随的二硫键连接。随后后284位精氨酸羧位精氨酸羧基侧肽键被酶解,基侧肽键被酶解,生成由原有的二硫生成由原有的二硫键连接的键连接的A肽和肽和B肽的、有活性的肽的、有活性的-凝血酶并释放凝血酶并释放F1.2肽段。肽段。27纤维蛋白原形成血凝块纤维蛋白原形成血凝块 纤维蛋白原被凝血酶水纤维蛋白原被凝血酶水解释放出两个解释放出两个A肽和两个肽和两个B肽,肽
18、,形成可溶性纤维蛋白单体。形成可溶性纤维蛋白单体。纤维蛋白单体聚集成纤维蛋纤维蛋白单体聚集成纤维蛋白软凝块,再由白软凝块,再由XIIIa催化纤催化纤维蛋白单体之间共价交联,维蛋白单体之间共价交联,形成血凝块。形成血凝块。28纤维蛋白单体之间的交联反应纤维蛋白单体之间的交联反应29血小板在凝血过程中的作用血小板在凝血过程中的作用30二、抗凝血物质二、抗凝血物质1.抗凝血酶抗凝血酶 抗凝血酶抗凝血酶(Antithrombin,AT)是单链糖)是单链糖蛋白,主要在肝合成,能抑制凝血酶和蛋白,主要在肝合成,能抑制凝血酶和Xa的活性,的活性,同时也可抑制同时也可抑制a、a、a、纤溶酶、尿激酶、胰、纤溶酶
19、、尿激酶、胰蛋白酶和激肽释放酶的活性,蛋白酶和激肽释放酶的活性,AT 活性占血浆总活性占血浆总抗凝血活性的抗凝血活性的80%左右。左右。31 2.组织因子途径抑制物组织因子途径抑制物 组织因子途径抑制物(组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor,TFPI)能竞争性地与)能竞争性地与Xa结合,形成结合,形成TFPI-Xa复合物,抑制复合物,抑制Xa活性。活性。TFPI-Xa中的中的TFPI再与再与TF-VIIa中的中的VIIa活性中心结合,形成活性中心结合,形成Xa-TFPI-VIIa-TF复合物,复合物,抑制抑制VIIa活性。活性。TFPI抑制抑制Xa
20、和和VIIa的活性,从而抑的活性,从而抑制外源性凝血途径。制外源性凝血途径。32 32-巨球蛋白巨球蛋白2-巨球蛋白(巨球蛋白(2-macroglobulin)是肝细胞)是肝细胞合成的二聚体球蛋白,相对分子量为合成的二聚体球蛋白,相对分子量为725 000。它抑制正常存在于血液中约它抑制正常存在于血液中约1/4凝血酶的活性;凝血酶的活性;此外,它还与几种具有蛋白水解酶性质的凝此外,它还与几种具有蛋白水解酶性质的凝血因子结合,抑制其蛋白水解作用。血因子结合,抑制其蛋白水解作用。33 4.蛋白蛋白C 蛋白蛋白C(protein C,PC)是肝细胞合成的、依赖)是肝细胞合成的、依赖维生素维生素K的一
21、种血浆蛋白酶原,参与抗凝血作用。的一种血浆蛋白酶原,参与抗凝血作用。参与该作用的还包括凝血酶、凝血调节蛋白、内参与该作用的还包括凝血酶、凝血调节蛋白、内皮细胞蛋白皮细胞蛋白C受体(受体(endothelial cell protein C receptor,EPCR)和蛋白和蛋白S(PS)。)。当凝血酶与凝血调解蛋白、当凝血酶与凝血调解蛋白、Ca 2结合成三者复结合成三者复合物时,凝血酶的活性到抑制,同时却促进合物时,凝血酶的活性到抑制,同时却促进PC激激活,转变为活化的活,转变为活化的PC(activated protein C,APC)。)。34 APC在在PS参与下,不但酶解灭活参与下,
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