《血液生化》课件.ppt

1、 第 十 六 章血液的生物化学Hemal Biochemistry血液血液(blood)(blood)的组成的组成 血浆血浆(plasma)(plasma)红细胞，白细胞，血小板红细胞，白细胞，血小板血清血清(serum)-(serum)-血液凝固后析出的淡黄色透明液血液凝固后析出的淡黄色透明液体体血浆与血清的区别：血浆与血清的区别：血浆血清纤维蛋白原血浆血清纤维蛋白原血 液 概 况血液的基本成分血液的基本成分 液体成分水 固体成分无机物：电解质有机物：含氮化合物糖类脂类蛋白质非蛋白类含氮化合物此外，还有一些微量物质如酶、激素、维生素等。非蛋白氮非蛋白氮(non-protein nitroge

2、n,NPN)(non-protein nitrogen,NPN)（一）概念（一）概念 血浆中除蛋白质以外的其他含氮化合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，胆红素和氨等物如尿素，尿酸，肌酸，肌酐，胆红素和氨等中的氮总称为非蛋白氮。中的氮总称为非蛋白氮。（二）正常值：（二）正常值：14.2824.99mmol/L14.2824.99mmol/L；其中尿素；其中尿素氮（氮（BUNBUN）约占）约占1/21/2。（三）测定意义（三）测定意义 1 1、反映机体蛋白质、核酸代谢的情况、反映机体蛋白质、核酸代谢的情况 2 2、反映肾排泄功能：此时，测定、反映肾排泄功能：此时，测定BU

3、NBUN比比NPNNPN敏敏感。感。第 一 节 血 浆 蛋 白Plasma Protein一、血浆蛋白的分类与性质 血浆蛋白总浓度：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。（一）血浆蛋白的分类 按分离方法分类 1、电泳法 1）原理：蛋白质的大小(分子量）、电荷、形状等不同，从而在电场中移动的速度也不相同。2）方法：醋酸纤维素薄膜电泳；pH8.6 3）样品：血清 4）结果：A 清蛋白 1 2 清蛋白 1 2 B血 清 蛋 白 电 泳 图 谱清蛋白（albumin，A）：3848g/L球蛋

4、白（globulin，G）：1530g/LA/G：正常值1.52.52、离心法1）原理：密度等2）具体方法：超速离心法3）样品：血清脂蛋白4）结果：人类血浆蛋白质的分类人类血浆蛋白质的分类 种种 类类 血血 浆浆 蛋蛋 白白1.载体蛋白载体蛋白2.免疫防御系统蛋白免疫防御系统蛋白3.凝血和纤溶蛋白凝血和纤溶蛋白4.酶酶5.蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂6.激素激素7.参与炎症应答的蛋白参与炎症应答的蛋白清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等IgG,IgM,IgA,IgD,IgE 和补体和补体C1-9 等等凝血因子凝血因子、凝血酶原、纤溶酶原等、凝血酶原、纤溶酶原等卵

5、磷脂：胆固醇酰基转移酶等卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等 1抗胰蛋白酶、抗胰蛋白酶、2巨球蛋白等巨球蛋白等促红细胞生成素、胰岛素等促红细胞生成素、胰岛素等C-反应蛋白、反应蛋白、2酸性糖蛋白等酸性糖蛋白等依据生理功能分类 1.绝大多数血浆蛋白在肝合成。-球蛋白除外 2.血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核蛋白体上。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会增高，它们被称为急性时相蛋白质(acute phase protein

6、APP)。（二）血浆蛋白的性质 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pHpH 运输作用运输作用 免疫作用免疫作用 催化作用催化作用 营养作用营养作用 凝血、抗凝血和纤溶作用凝血、抗凝血和纤溶作用二、血浆蛋白的功能第第 三三 节节 血血 细细 胞胞 代代 谢谢Metabolism of Blood Cells一、红细胞的代谢特点一、红细胞的代谢特点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。在成熟过程中，红细胞发生一系列形态和代谢在成熟过程中，红细胞发生一系列

7、形态和代谢的改变。的改变。红细胞成熟过程中的代谢变化红细胞成熟过程中的代谢变化 代谢能力代谢能力 有核有核红细胞红细胞 网织网织红细胞红细胞 成熟成熟红细胞红细胞分裂增殖能力分裂增殖能力DNA 合合 成成RNA 合合 成成RNA 存存 在在蛋白质合成蛋白质合成血红素合成血红素合成脂类合成脂类合成三羧缩酸循环三羧缩酸循环氧化磷酸化氧化磷酸化糖酵解糖酵解磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 *注：“+”，“-”分别表示该途径有或无*晚幼红细胞为“-”（一）糖代谢1.糖酵解和2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路2.磷酸戊糖途径,主要功能是产生NADPH+H+E1:己糖激酶 E2:6-磷酸果糖激酶-1 E3

8、:丙酮酸激酶 NAD+乳 酸 糖酵解的代谢途径GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 丙 酮 酸 磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+NADH+H+ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+葡萄糖1,3-BPG3-磷酸甘油酸2,3-BPG2,3-BPG 磷酸酶 二磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘 油酸激酶 乳酸 2,3-BPG 旁 路2 2，3 3BPGBPG支路支路 概念：在红细胞糖酵解过程中，概念：在红细胞糖酵解过程中，1,3-BPG 1,3-BPG 在在BPGBPG变位酶和变位

9、酶和2 2，3-BPG3-BPG磷酸酶的催化下经磷酸酶的催化下经2 2，3-BPG 3-BPG 转转变为变为3-3-磷酸甘油酸的过程称为磷酸甘油酸的过程称为2 2，3-BPG3-BPG支路或旁路。支路或旁路。酶：二磷酸甘油酸变位酶；酶：二磷酸甘油酸变位酶；2 2，3-BPG3-BPG磷酸酶磷酸酶 特点：A、不可逆反应；B、二磷酸甘油酸变位酶活性2，3-BPG磷酸酶，故 2，3-BPG生成分解。红细胞内，2，3-BPG含量高；意义：A、红细胞内能量贮存形式 B、调节血红蛋白的运氧能力主要功能磷酸戊糖途径第一阶段 第二阶段 5-磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛

10、 C34-磷酸赤藓糖 C46-磷酸果糖 C66-磷酸果糖 C63-磷酸甘油醛 C36-磷酸葡萄糖(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖(C5)3 5-磷酸核糖 C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖脱氢酶 3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 3CO23.3.红细胞内糖代谢的生理意义红细胞内糖代谢的生理意义 ATP ATP的功能的功能维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+

11、的生物合成ATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程2,3-BPG2,3-BPG是调节血红蛋白是调节血红蛋白(Hb)(Hb)运氧的运氧的重要因素，可降低重要因素，可降低HbHb与氧的亲和力。与氧的亲和力。2,3-BPG的功能对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维 持红细胞的正常功能。持红细胞的正常功能。NADH和NADPH的功能葡萄糖6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADP+H+2GSHGSSGH2O22H2O6磷酸葡萄糖脱氢酶谷胱甘肽还原酶谷胱甘肽过氧化物酶 成熟红细胞不能从头合成脂肪酸，通过主成

12、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、结构和功能。换，维持其正常的脂类组成、结构和功能。（二）脂 代 谢（三）血红蛋白的合成与调节（三）血红蛋白的合成与调节珠蛋白，血红素(heme)*血红素的合成*珠蛋白的合成*血红蛋白的合成血红蛋白的组成血红蛋白的合成1.血红素的生物合成 合成的组织和亚细胞定位血红素主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。合成起始和终末阶段在线粒体，中间阶段在胞液。合成原料甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+合成过程 -氨基-酮戊酸(-aminolevulinic acid,ALA)

13、的生成：由ALA合酶(ALA synthase)催化，是血红素合成的关键酶+HSCoA+CO2 ALA合酶（磷酸吡哆醛）反应部位：线粒体COOHH2CCH2CSCoAOCH2NH2COOHCOOHH2CCH2CCH2NH2O胆色素原的生成ALA生成后从线粒体进入胞液ALA脱水酶2H2O反应部位：胞液NHOHOOHONH2COOHCH2CH2CCNOHHHH 尿卟啉原与粪卟啉原的生成4x 胆色素原线状四吡咯尿卟啉原粪卟啉原尿卟啉原同合酶尿卟啉原同合酶尿卟啉原脱羧酶反应部位：胞液 血红素的生成胞液中的粪卟啉原再进入线粒体反应部位：线粒体粪卟啉原原卟啉原原卟啉血红素粪卟啉原氧化脱羧酶亚铁螯合酶原卟啉

14、原氧化酶 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：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。合成过程的关键酶：ALA合酶血红素合成的特点 ALA合酶 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可诱导其生成 合成的调节 促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)在肾合成，缺氧时释放入血，是红细胞生成的主要调节剂。与膜受体结合，加速有核红细胞的成熟以及血红素和的Hb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，亚铁螯合酶还需要还原剂(如谷胱甘肽)，还

15、原条件的中断也会抑制血红素的合成。卟啉症卟啉症铁卟啉合成代谢异常而导致卟啉或其中间代谢产铁卟啉合成代谢异常而导致卟啉或其中间代谢产物排出增多，称为卟啉症。物排出增多，称为卟啉症。分类：分类：先天性先天性-由于某种血红素合成酶系的遗传性缺陷所致。由于某种血红素合成酶系的遗传性缺陷所致。后天性后天性-由于铅中毒或某些药物中毒引起的铁卟啉合成障由于铅中毒或某些药物中毒引起的铁卟啉合成障碍碍血红素合成后与珠蛋白结合成血红蛋白。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.血红蛋白的合成 高铁血红素cAMP+2C+cAMP-2ReIF-2激酶（无活性）eIF-2（有活性）eIF-2 （无活性）

16、P+ATPADPATPADP+高铁血红素对起始因子2的调节eIF-2激酶 （有活性）PR2C2(PKA)糖代谢：以糖酵解为主，提供能量；磷酸戊糖途糖代谢：以糖酵解为主，提供能量；磷酸戊糖途径产生的径产生的NADPHNADPH经氧化酶的电子体系使经氧化酶的电子体系使O O2 2 还原产还原产生超氧阴离子、生超氧阴离子、H H2 2O O2 2、OHOH等自由基，起杀菌作用。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。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：氨基酸和蛋白质代谢：组胺组胺 二、白细胞代谢二、白细胞代谢感谢下感谢下载载