12 第十六章 血液生化.pptx

第1页：血液的生物化学

血液的生物化学

Chapter16血液的生物化学BiochemistryofBlood

第2页：血浆蛋白的功能

血浆蛋白的功能

MajorObject[教学时数]3学时[掌握内容]：正常人血浆蛋白的总浓度；A/G比值；盐析法、电泳法对血浆蛋白质进行分类；血浆蛋白的功能；血红素合成的基本原料、合成场所、限速酶。[熟悉内容]：血液的组成，血浆的主要成分，非蛋白含氮化合物及非蛋白氮的概念。血浆蛋白的主要功能。红细胞的糖代谢特点，2，3-BPG对血红蛋白运氧的调节功能。血红素合成的反应阶段及调节。[了解内容]：血浆蛋白的性质。[自学内容]：白细胞代谢。

第3页：一、血液的组成

一、血液的组成：（p349）血液（blood）约占体重的8%，含水量77%~81%，pH7.35~7.45。血清(serum)—血液凝固后析出的淡黄色透明液体。血浆(plasma)—水、蛋白质、有机物和无机(55%~60%)盐等。有形成分(40~45%)—红细胞、白细胞及血小板。以红细胞为主。血液

第4页：糖、脂类、类固醇激素等

糖、脂类、类固醇激素等

• 蛋白质：Hb、血浆蛋白质、酶、蛋白类激素等。
• 非蛋白含氮化合物
• 不含氮化合物：糖、脂类、类固醇激素等。主要的阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+等。主要的阴离子：Cl-、HCO3-、HPO42-等。有机物无机盐少量气体：O
• CO2等。全血可溶性固体二、血液的化学成分：（p349）

第5页：三、非蛋白含氮化合物及非蛋白氮

三、非蛋白含氮化合物及非蛋白氮

（p349）（一）非蛋白含氮化合物：指血液中除蛋白质以外的含氮化合物称为非蛋白含氮化合物，它包括尿素、肌酸、肌酐、尿酸、胆红素和氨等。（二）非蛋白氮（non-ptoteinnitrogen，NPN）非蛋白含氮化合物中所含氮的总称为非蛋白氮(正常人血中NPN含量为14.28~24.99mmol/L)。血中尿素氮（bloodureanitrogen，BUN）约占NPN的1/2。

第6页：第一节血浆蛋白第三节血细胞代谢

第一节血浆蛋白第三节血细胞代谢

本页源文件提取到的文字较少（多为结构式或图示页），建议对照原课件图片补充要点说明。

第7页：第一节血浆蛋白

第一节血浆蛋白（p349）一、血浆蛋白的分类与性质:（一）血浆蛋白的分类:血浆蛋白组成血浆固体的主要部分，已知血浆蛋白有200多种。血浆总蛋白(total,T)：70~75g/L清蛋白(albumin,A)：38~48g/L球蛋白(globulin,G)：15~30g/L清蛋白(A) /球蛋白(G)比值：A/G=1.5~2.

第8页：分离蛋白质常用方法

分离蛋白质常用方法

血浆蛋白的种类多，功能各异，各种蛋白的含量也不同。分离蛋白质常用方法：电泳法和超速离心法。2球蛋白球蛋白球蛋白1.依据电泳(electrophoresis)结果分类（血清）：清蛋白(albumin)1球蛋白(globulin)醋酸纤维素薄膜电泳（CAM电泳）

第9页：血清蛋白质醋酸纤维素薄膜电泳图谱

血清蛋白质醋酸纤维素薄膜电泳图谱

A.染色后的图谱B.光密度扫描后的图谱（p350）9Ae清蛋白12B图16-1血清蛋白质醋酸纤维素薄膜电泳图谱

第10页：人类血浆蛋白质的分类（依据生理功能）

人类血浆蛋白质的分类（依据生理功能）：下表列出相关数据。

第11页：血浆蛋白质的性质

血浆蛋白质的性质

• 绝大多数血浆蛋白质在肝内合成。
• 血浆蛋白的合成场所在膜结合的多核蛋白体（经粗面内质网、高尔基复合体、质膜到血液，其间进行加工，由前蛋白变为成熟蛋白）。
• 除清蛋白外，均为糖蛋白，其糖链包括许多生物信息，如ABO血型物质与糖链有关。
• 许多血浆蛋白显示多态性(polymorphism)（只有基因型改变，而无可察觉的表型改变）。主要研究不同人群或人种的遗传组成情况。

第12页：某些血浆蛋白的水平会增高

某些血浆蛋白的水平会增高

、血浆中每种血浆蛋白具有自己的半衰期，正常人清蛋白和结合珠蛋白的半衰期分别为20天和5天左右。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(acutephaseproteinAPP)。如手术、创伤、心肌梗死、感染和肿瘤等，可导致肝细胞中某些蛋白质合成增加，血浆蛋白的水平增高（如白介素、肿瘤坏死因子、干扰素、血小板活化因子和1-抗胰蛋白酶等）。

第13页：二、血浆蛋白的功能

二、血浆蛋白的功能：1维持血浆胶体渗透压2维持血浆正常的pH3运输作用4免疫作用5催化作用6营养作用7凝血、抗凝血和纤溶作用

第14页：二、血浆蛋白的功能

二、血浆蛋白的功能：（一）维持血浆胶体渗透压:渗透压的大小取决于溶液中颗粒的总数目。血浆胶体渗透压由血浆蛋白质产生，清蛋白分子量小，含量高，有效渗透颗粒多，约占血浆蛋白总量的60%以上，血浆胶体渗透压的75~80%是由清蛋白维持。清蛋白血浆胶体渗透压组织间液水分潴留水肿

第15页：对维持血浆pH有重要作用

对维持血浆pH有重要作用

（二）维持血浆正常的pH:血浆蛋白质的pI大部分在pH4.0~7.3，在生理pH条件下都是弱酸，其中一部分与Na+形成弱酸盐，血浆蛋白质与其对应蛋白盐可形成缓冲对，对维持血浆pH有重要作用。（三）运输作用:脂溶性物质可与血浆蛋白质结合而运输，小分子物质也可与蛋白质结合、防止从肾丢失。如清蛋白能与铜、镍、钙离子结合，许多难溶物质也可与清蛋白结合而被运输，如长链脂肪酸、胆红素、磺胺类药物、阿司匹林、类固醇激素等。15Na-PrH-Pr

第16页：又有调节作用

又有调节作用

运铁蛋白可运输铁，铜蓝蛋白可运输铜。这些载体蛋白对血浆中某种物质既有运输作用，又有调节作用。（四）免疫作用:血浆中的免疫球蛋白（Ig，又称抗体）包括IgG、IgA、IgM、IgD和IgE等5种，能识别特异性抗原并与之结合，形成的抗原抗体复合物能激活补体系统（一组血浆中协助抗体完成免疫功能的蛋白酶），产生溶菌和溶细胞现象，在体液免疫中起重要作用。

第17页：在一定条件下被激活后发挥作用

在一定条件下被激活后发挥作用

• 血浆功能酶:主要在血浆发挥催化作用。如凝血酶、纤溶酶等以酶原形式存在于血浆，在一定条件下被激活后发挥作用。LPL、LCAT在肝脏合成后分泌入血，在血浆中发挥作用。
• 外分泌酶:外分泌腺分泌的酶类，如胰淀粉酶等，相关脏器受损时，血浆中相关酶活性增高。如急性胰腺炎时，血浆胰淀粉酶活性增高。
• 细胞酶:存在于细胞和组织内参与代谢的酶。当特定脏器有病变时，血浆相应酶活性增高。如急性肝炎时，血清ALT活性可。

第18页：可参与体内蛋白质的代谢

可参与体内蛋白质的代谢

（六）营养作用：正常成人3L血浆中约有200g蛋白质，可参与体内蛋白质的代谢，用于合成体内蛋白质或非蛋白含氮物，也可分解成氨基酸供能。清蛋白含量高，营养作用较大。临床上对低蛋白血症的患者，常补充清蛋白（白蛋白）。（七）凝血、抗凝血和纤溶作用：血浆中存在众多凝血因子、抗凝血及纤溶物质，它们在血液中相互作用、相互制约，保持血液循环的畅通。在凝血、抗凝血和纤溶中起重要作用。(#1)

第19页：第三节血细胞代谢一、红细胞的代谢特点红细

第三节血细胞代谢一、红细胞的代谢特点红细胞是血液中最主要的细胞。红细胞的发育过程：原始红细胞早幼红细胞中幼红细胞晚幼红细胞网状红细胞成熟红细胞。在成熟过程中，红细胞发生一系列形态和代谢的改变。RBC的平均寿命是120天。成熟红细胞除质膜和胞浆外，无任何细胞器，有它自己的代谢特点。

第20页：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：下表列出相关数据。

原文每行三个符号与三列的对应顺序不一致，表格按教材标准排列（*晚幼红细胞为「-」）。

第21页：成熟红细胞糖代谢途径

成熟红细胞糖代谢途径

• 糖酵解2、2,3-B(D)PG旁路
• 磷酸戊糖途径乳酸 扩散入血ATP 维持红细胞的形态、结构和功能等
• 糖酵解和2,3-BPG旁路（1）糖酵解G90%~95%葡萄糖是成熟红细胞的主要能量物质，糖酵解是其获得能量的唯一途径。成熟红细胞糖代谢途径

第22页：红细胞内的糖酵解过程中

红细胞内的糖酵解过程中

（2）2,3-BPG旁路*定义：红细胞内的糖酵解过程中，1,3-二磷酸甘油酸（1,3-BPG）经2,3-二磷酸甘油酸（2,3-BPG）转变为3-磷酸甘油酸的途径，称为2,3-BPG旁路。该过程需二磷酸甘油酸变位酶（BPGM）和2,3-BPG磷酸酶（BPGP）催化。

第23页：生成过程葡萄糖1

生成过程葡萄糖1

*生成过程：葡萄糖1,3-BPG2,3-BPG二磷酸甘油酸变位酶（BPGM）2,3-BPG旁路（占酵解的15~50%）3-磷酸甘油酸2、3-二磷酸甘油酸磷酸酶（BPGP）乳酸磷酸酶活性较低，2,3-BPG的生成分解，红细胞内2,3-BPG。O=C-O~ CH-OH3CH2-O-P1,3-BPG1COOH2CH-O- CH2-O-P2,3-BPG

第24页：通过磷酸戊糖途径进行代谢

通过磷酸戊糖途径进行代谢

、磷酸戊糖途径红细胞内利用的葡萄糖大约有5%~15%，通过磷酸戊糖途径进行代谢。磷酸戊糖途径的主要功能是产生NADPH+H+。3、红细胞内糖代谢的生理意义（1）ATP的功能：(i维持RBC膜上钠-钾泵的正常运转。以维持RBC的离子平衡以及细胞容积和双凹盘状，如RBC中ATP↓，进Na+>排K+，RBC吸水↑成球形，易溶血。

第25页：使细胞膜失去柔韧性

使细胞膜失去柔韧性

｀维持RBC膜上钙泵的正常运转，以维持RBC内的低钙状态。ATP↓，细胞内Ca2+聚集并沉积于RBC膜上，使细胞膜失去柔韧性，RBC变硬不易变形，在通过毛细血管时易溶血和被吞噬。3维持RBC膜上脂质与血浆脂蛋白中脂质的交换。ATP↓，RBC因可塑性降低而破坏。4少量ATP用于合成GSH（通过-谷氨酰循环）、生成NADH，后者可用于高铁血红蛋白（MHb）还原。5ATP用于葡萄糖的活化，用于糖酵解的启动过程。

第26页：使Hb的T构象更趋稳定

使Hb的T构象更趋稳定

Hb-2,3-BPG+O2（2）2,3-BPG的功能:HbO2+2,3-BPG2,3-BPG负电性很高，易与Hb结合，结合部位在Hb分子4个亚基的对称分子孔穴内，使Hb的T构象更趋稳定。在PO2相同的条件下，随着[2,3-BPG]↑，HbO2释放的O2增多。2,3-BPG功能：降低Hb对氧的亲和力。

第27页：与血红蛋白的结合

与血红蛋白的结合

27图16-72,3-BPG与血红蛋白的结合

第28页：磷酸戊糖途径是RBC生成

磷酸戊糖途径是RBC生成

（3）NADPH和NADH的功能:RBC的氧化还原系统有NAD+/NADH、NADP+/NADPH和GSSG/GSH。它们具有抗氧化作用，保护细胞膜、Hb、酶蛋白的巯基(-SH)等不被氧化，从而维持RBC的正常功能。(i)NADPH主要用于生成GSH(GSH:GSSG=100:1)。磷酸戊糖途径是RBC生成NADPH的唯一途径。｀NADPH和NADH在酶的催化下，均可还原MHb。GSH和V-C也可还原MHb。体内MHb只占Hb的1~2%。

第29页：葡萄糖6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸

葡萄糖6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADPH+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

第30页：成熟红细胞不能从头合成脂肪酸

成熟红细胞不能从头合成脂肪酸

（二）脂代谢成熟红细胞的脂类几乎都存在于细胞膜。成熟红细胞不能从头合成脂肪酸，但膜脂的不断更新是红细胞生存的必要条件。红细胞通过主动参入和被动交换不断地与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能。(#2)

第31页：每个亚基含一分子血红素

每个亚基含一分子血红素

（三）血红蛋白的合成与调节:血红蛋白（Hb）是四聚体的结合蛋白质，每个亚基含一分子血红素，血红蛋白的蛋白质部分称为珠蛋白。血红素是血红蛋白及细胞色素等的辅基，具有重要的生理功能。蛋白质—珠蛋白(4个亚基)辅基—亚铁血红素(4分子，可结合4O2)。Hb(574aa)2:141aa2:146aa

第32页：血红素由于具有共轭结构

血红素由于具有共轭结构

血红素的结构:血红素是含铁的卟啉化合物。卟啉由四个吡咯环组成，而铁原子位于卟啉环的中央。血红素由于具有共轭结构，性质十分稳定。血红蛋白肌红蛋白细胞色素过氧化氢酶过氧化物酶铁卟啉化合物 70％来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。

第33页：血红素的结构

血红素的结构FeFe

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第34页：磷酸吡哆醛

磷酸吡哆醛

＠胆色素原的生成（胞液）＠尿卟啉原与粪卟啉原的生成（胞液）｀血红素的生成（线粒体）1、血红素的生物合成（1）合成过程：合成部位：线粒体和胞液（体内大多数组织均可合成，主要在骨髓的幼红细胞和网质红细胞）。合成原料：Gly、琥珀酰CoA、Fe2+。限速酶：ALA合酶（辅酶：磷酸吡哆醛）。(i-氨基--酮戊酸（ALA）的生成（线粒体）合成过程

第35页：ALA合成酶是血红素合成的限速酶

ALA合成酶是血红素合成的限速酶

霆-氨基--酮戊酸(ALA)的生成：（线粒体）琥珀酰辅酶A甘氨酸-氨基--酮戊酸(ALA)ALA合酶(磷酸吡哆醛)HSCoA+CO2琥珀酰辅酶A与甘氨酸缩合生成-氨基--酮戊酸，ALA合成酶是血红素合成的限速酶，辅酶是磷酸吡哆醛（含VitB6）。图16-9-氨基--酮戊酸的合成

第36页：＠胆色素原的生成

＠胆色素原的生成：（胞液）2ALA胆色素原(PBG)图16-10胆色素原的合成2H2O

第37页：③尿卟啉原与粪卟啉原的生成

③尿卟啉原与粪卟啉原的生成：（胞液）4 胆色素原线状四吡咯尿卟啉原Ⅲ粪卟啉原Ⅲ尿卟啉原Ⅰ同合酶尿卟啉原Ⅲ同合酶尿卟啉原Ⅲ脱羧酶

第38页：④血红素的生成

④血红素的生成：（线粒体）胞液中的粪卟啉原Ⅲ再进入线粒体。粪卟啉原Ⅲ原卟啉Ⅸ原卟啉原Ⅸ原卟啉原Ⅸ氧化酶血红素粪卟啉原Ⅲ氧化脱羧酶亚铁螯合酶Fe2+

第39页：血红素的生物合成

血红素的生物合成

图16-11血红素的生物合成②③④①A: CH2COOHP: CH2CH2COOHM: CH3V; CHCH2尿

第40页：α链β链血红素α链β链血红蛋白四级结构

α链β链血红素α链β链血红蛋白四级结构

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第41页：ALA合酶活性降低③雄性激素（睾丸酮）促

ALA合酶活性降低③雄性激素（睾丸酮）促

（2）合成的调节:主要的调节步骤是ALA的生成。*ALA合酶：是血红素合成酶体系的限速酶①受血红素及高铁血红素的反馈抑制②VitB6缺乏，ALA合酶活性降低③雄性激素（睾丸酮）促进血红素合成

第42页：别构抑制反馈抑制血红素氧化高铁血红素抑制

别构抑制反馈抑制血红素氧化高铁血红素抑制

RBC繁殖、分化42ALA合酶血红素Fe2+EPO(主要)致癌剂杀虫剂药物⊕诱导-氢睾酮 诱导(肝) 别构抑制反馈抑制血红素氧化高铁血红素抑制VitB6↓→磷酸吡哆醛↓→血红素合成↓诱导

第43页：是红细胞生成的主要调节剂

是红细胞生成的主要调节剂

*ALA脱水酶与亚铁螯合酶可被血红素、重金属（如Pb2+）等抑制，亚铁螯合酶还需要还原剂(如谷胱甘肽)。*促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)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Hb的合成，促使原始红细胞的繁殖和分化。EPO在肾脏产生，它可促进ALA合酶的生成，→血红素合成↑→Hb合成↑。

第44页：珠蛋白的合成受血红素的调控

珠蛋白的合成受血红素的调控

、血红蛋白的合成： 珠蛋白的合成受血红素的调控。 血红素的氧化产物高铁血红素能抑制ALA合酶，但能促进血红蛋白的合成。ALA合酶血红素高铁血红素反馈抑制 珠蛋白合成血红蛋白合成

第45页：高铁血红素对起始因子

高铁血红素对起始因子

eIF-2（有活性）ATPeIF-2—PADP（无活性）图16-12高铁血红素对起始因子2的调节eIF-2激酶（无活性）ATPcAMP+R2C2(PKA)高铁血红素2C+cAMP-2R⊕eIF-2激酶—PADP（有活性）⊕

第46页：红细胞内糖代谢的生理意义

红细胞内糖代谢的生理意义

• 非蛋白含氮化合物及非蛋白氮。
• 血浆蛋白的分类及功能。
• 分离蛋白质常用方法。
• 什么叫急性时相蛋白。
• 成熟红细胞糖代谢特点，2,3-BPG旁路，红细胞内糖代谢的生理意义。
• 血红蛋白的组成及血红素的生物合成。KeyPoints