血液的生物化學(xué) (2)ppt課件

1、 血液的生物化學(xué)血液的生物化學(xué) Hemal Biochemistry 常冰梅生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室 概述概述第一節(jié)第一節(jié). . 血漿蛋白血漿蛋白 一、血漿蛋白的分類與性質(zhì)一、血漿蛋白的分類與性質(zhì) 二、血漿蛋白的功能二、血漿蛋白的功能 第二節(jié)第二節(jié). . 血細胞代謝血細胞代謝 一、紅細胞的代謝一、紅細胞的代謝 二、白細胞代謝二、白細胞代謝糖代謝糖代謝脂代謝脂代謝 概述概述 血液的組成及其化學(xué)成分血液的組成及其化學(xué)成分 全血 血漿 血清blood)plasma) serum) 二、血液的化學(xué)成分二、血液的化學(xué)成分定義：血漿中非蛋白質(zhì)含氮化合物中所含的氮 叫非蛋白氮( NPN non prote

2、in nitrogen)。正常值：14.325mmol/L (20-40mg/100ml)種類：尿素、尿酸、肌酸、肌酐、氨、膽紅素等 其中尿素氮 BUN blood urea nitrgen 占1/2意義：上述物質(zhì)大多來自Pr和核酸的分解代謝終產(chǎn)物，由血液運送至腎臟排泄。臨床上，當(dāng)腎功不全時，血中NPN明顯增高，可協(xié)助腎臟功能等疾病的診斷。血漿中非蛋白質(zhì)含氮化合物血漿中非蛋白質(zhì)含氮化合物第一節(jié)血漿蛋白質(zhì)Plasma Proteins一、血漿蛋白的分類與性質(zhì)一、血漿蛋白的分類與性質(zhì)v血漿蛋白是指血漿含有的蛋白質(zhì)，是血漿中血漿蛋白是指血漿含有的蛋白質(zhì)，是血漿中的主要的固體成分。血漿蛋白總濃度：的主

3、要的固體成分。血漿蛋白總濃度：7075g/L。v通常按來源、分別方法和生理功能將血漿蛋通常按來源、分別方法和生理功能將血漿蛋白質(zhì)分類。白質(zhì)分類。v分 別 蛋 白 質(zhì) 的 常 用 方 法 包 括 電 泳分 別 蛋 白 質(zhì) 的 常 用 方 法 包 括 電 泳(electrophoresis)和超速離心和超速離心(ultra centrifuge)。 一血漿蛋白的分類一血漿蛋白的分類n經(jīng)過電泳將血漿蛋白質(zhì)分為：經(jīng)過電泳將血漿蛋白質(zhì)分為： 2球蛋白球蛋白清蛋白清蛋白 (albumin) 1球蛋白球蛋白(globulin) 球蛋白球蛋白 球蛋白球蛋白 A 清蛋白清蛋白 1 2 清蛋白清蛋白 1 2 Bn

4、血清蛋白電泳圖譜：血清蛋白電泳圖譜：種 類血 漿 蛋 白1.載體蛋白2.免疫防御系統(tǒng)蛋3.凝血和纖溶蛋白4.酶5.蛋白酶抑制劑6.激素7.參與炎癥應(yīng)答的蛋白清蛋白、脂蛋白、運鐵蛋白、銅藍蛋白IgG ,IgM ,IgA ,IgD ,IgE 和補體C1-9 等凝血因子、凝血酶原、纖溶酶原等卵磷脂：膽固醇?；D(zhuǎn)移酶等1抗胰蛋白酶、 2巨球蛋白等促紅細胞生成素、胰島素等C-反應(yīng)蛋白、 2酸性糖蛋白等n根據(jù)生理功能將血漿蛋白質(zhì)分類：根據(jù)生理功能將血漿蛋白質(zhì)分類： 1. 絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。 2. 血漿蛋白的合成場所普通位于膜結(jié)合的多核蛋血漿蛋白的合成場所普通位于膜結(jié)合的多

5、核蛋白體上。白體上。 3. 除清蛋白外，幾乎一切的血漿蛋白均為糖蛋白。除清蛋白外，幾乎一切的血漿蛋白均為糖蛋白。 4. 許多血漿蛋白呈現(xiàn)多態(tài)性許多血漿蛋白呈現(xiàn)多態(tài)性(polymorphism)。 5. 在循環(huán)過程中，每種血漿蛋白均有本人特異的在循環(huán)過程中，每種血漿蛋白均有本人特異的半衰期。半衰期。 6. 在急性炎癥或某種類型組織損傷等情況下，某在急性炎癥或某種類型組織損傷等情況下，某些血漿蛋白的程度會增高，它們被稱為急性時些血漿蛋白的程度會增高，它們被稱為急性時相蛋白質(zhì)相蛋白質(zhì)(acute phase protein，APP)。二血漿蛋白的性質(zhì)二血漿蛋白的性質(zhì)急性炎癥急性炎癥組織損傷組織損傷慢

6、性炎癥慢性炎癥癌瘤癌瘤血漿蛋白血漿蛋白 50100倍倍C-反響蛋白反響蛋白CRP -1抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶觸珠蛋白結(jié)合珠蛋白觸珠蛋白結(jié)合珠蛋白-1酸性糖蛋白酸性糖蛋白纖維蛋白原凝血因子纖維蛋白原凝血因子一、維持血漿膠體浸透壓一、維持血漿膠體浸透壓-清蛋白清蛋白膠體浸透壓功能：使組織間液回流入血管。膠體浸透壓功能：使組織間液回流入血管。二、血漿蛋白質(zhì)的功能二、血漿蛋白質(zhì)的功能人血漿清蛋白人血漿清蛋白albumin,Albalbumin,Albn是人血漿含量最多的是人血漿含量最多的Pr，約，約45g/L，占血漿總蛋白的，占血漿總蛋白的60%。n肝本質(zhì)細胞合成，占肝臟分泌蛋白的肝本質(zhì)細胞合成，占肝臟

7、分泌蛋白的50%，半壽期，半壽期15-19天。天。n成熟的白蛋白由成熟的白蛋白由585個個AA組成的一條多肽鏈，含組成的一條多肽鏈，含17個二硫鍵，個二硫鍵，Mw約為約為69KD。n等電點為等電點為pH4.7，比血漿蛋白其他組分的，比血漿蛋白其他組分的pI低，在弱堿性電泳低，在弱堿性電泳緩沖液中帶負電荷多，又由于分子量小，故電泳遷移速度快緩沖液中帶負電荷多，又由于分子量小，故電泳遷移速度快 主要功能主要功能 二、維持血液正常二、維持血液正常pH值值 正常人血漿正常人血漿pH：7.35-7.45 血漿蛋白血漿蛋白pI：4.0-7.3緩沖對緩沖對Na-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) / H-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)K-Hb/

8、H-HbKHbO2HHbO2前清蛋白運輸前清蛋白運輸T3T4視黃醇維生素視黃醇維生素A清蛋白運輸清蛋白運輸代謝物：代謝物：FFA、膽紅素、膽紅素、 兒茶酚胺、組織胺兒茶酚胺、組織胺激素：激素：T3、T4、皮質(zhì)醇、皮質(zhì)酮、醛固酮、睪、皮質(zhì)醇、皮質(zhì)酮、醛固酮、睪 酮、黃體酮、雌二醇酮、黃體酮、雌二醇藥物：磺胺、抗菌素、水楊酸鹽、洋地黃、阿的平藥物：磺胺、抗菌素、水楊酸鹽、洋地黃、阿的平神經(jīng)遞質(zhì)：乙酰膽堿、神經(jīng)遞質(zhì)：乙酰膽堿、GABA維生素：維生素：Vit B 6金屬離子：金屬離子：Ca Cu Zn Co Hg Pb 2+2+2+2+2+2+留意：留意：某些物質(zhì)與某些物質(zhì)與Alb結(jié)合有競爭作用。如：

9、膽紅素、結(jié)合有競爭作用。如：膽紅素、FFA、苯甲、苯甲 酸、咖啡因酸、咖啡因 分五類分五類IgGIgAIgMIgEIgD免疫球蛋白免疫球蛋白抗體抗體補體補體:(C1-9)來源：來源于外分泌腺來源：來源于外分泌腺 凝血因子：凝血因子：13種種血漿蛋白：血漿蛋白：12種種Ca2 第二節(jié)第二節(jié) 血細胞物質(zhì)代謝血細胞物質(zhì)代謝 1. 特點 能源物質(zhì)：Glucose，30g/天 . 糖酵解 ：9095 2，3-DPG途徑特有 磷酸戊糖途徑 510途徑途徑一、一、RBCRBC的代謝特點的代謝特點1，3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2，3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸Glucose1

10、1，6 6二磷酸果糖二磷酸果糖3 3磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮1050乳酸乳酸n2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路：旁路：1，3二磷酸甘油酸磷酸酶二磷酸甘油酸磷酸酶2，3二磷酸甘油酸磷酸酶二磷酸甘油酸磷酸酶ATPNADHNADPH乳酸乳酸2，3DPG產(chǎn)物產(chǎn)物2. 2. 紅細胞內(nèi)糖代謝的生理意義紅細胞內(nèi)糖代謝的生理意義1 1ATPATP的功能的功能 v維持紅細胞膜上鈉泵維持紅細胞膜上鈉泵Na+-K+-ATPaseNa+-K+-ATPase的正的正常運轉(zhuǎn)；常運轉(zhuǎn)；v維持紅細胞膜上鈣泵維持紅細胞膜上鈣泵(Ca2+-ATPase)(Ca2+-ATPase)的正常

11、運轉(zhuǎn)；的正常運轉(zhuǎn)；v維持紅細胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進維持紅細胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進展交換；展交換；v少量少量ATPATP用于谷胱甘肽、用于谷胱甘肽、NAD+NAD+的生物合成；的生物合成；vATPATP用于葡萄糖的活化，啟動糖酵解過程。用于葡萄糖的活化，啟動糖酵解過程。n2, 3-BPG2, 3-BPG是調(diào)理血紅蛋白是調(diào)理血紅蛋白(Hb)(Hb)運氧的重要要素，運氧的重要要素，可降低可降低HbHb與氧的親和力。與氧的親和力。2, 3-BPG2, 3-BPG的功能的功能n對抗氧化劑，維護細胞膜蛋白、血紅對抗氧化劑，維護細胞膜蛋白、血紅蛋白和酶蛋白的巰基等不被氧化，從蛋白和酶蛋白

12、的巰基等不被氧化，從而維持紅細胞的正常功能。而維持紅細胞的正常功能。n紅細胞中的紅細胞中的NADPHNADPH能維持細胞內(nèi)復(fù)原能維持細胞內(nèi)復(fù)原型谷胱甘肽型谷胱甘肽(GSH)(GSH)的含量，使紅細胞免的含量，使紅細胞免遭外源性和內(nèi)源性氧化劑的損害。遭外源性和內(nèi)源性氧化劑的損害。 NADH和和NADPH的功能的功能谷胱甘肽的氧化與復(fù)原及其有關(guān)代謝谷胱甘肽的氧化與復(fù)原及其有關(guān)代謝: :葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸6-磷酸葡磷酸葡萄糖酸萄糖酸NADP+NADP+H+2GSHGSSGH2O22H2O6磷酸葡萄磷酸葡萄糖脫氫酶糖脫氫酶谷胱甘肽谷胱甘肽復(fù)原酶復(fù)原酶谷胱甘肽過谷胱甘肽過氧化物酶氧化物酶n成熟紅細

13、胞的脂類幾乎都存在于細胞膜。成熟紅細胞的脂類幾乎都存在于細胞膜。n成熟紅細胞已不能從頭合成脂肪酸，但膜脂的成熟紅細胞已不能從頭合成脂肪酸，但膜脂的不斷更新卻是紅細胞生存的必要條件。不斷更新卻是紅細胞生存的必要條件。n紅細胞經(jīng)過自動參入和被動交換不斷地與血漿紅細胞經(jīng)過自動參入和被動交換不斷地與血漿進展脂質(zhì)交換，維持其正常的脂類組成、構(gòu)造進展脂質(zhì)交換，維持其正常的脂類組成、構(gòu)造和功能。和功能。 二脂代謝二脂代謝nHbHb的組成與構(gòu)造的組成與構(gòu)造Hb4 4條珠蛋白鏈：條珠蛋白鏈：1411412 2；1461462 2 共共574574個個AAAA，MwMw：67KD67KD 4 4分子血紅素分子血紅

14、素HbHb是四聚體，在是四聚體，在RBCRBC中占干重的中占干重的9797三血紅蛋白的合成與調(diào)理三血紅蛋白的合成與調(diào)理 血紅素的構(gòu)造血紅素的構(gòu)造血紅素：是鐵卟啉化合物血紅素：是鐵卟啉化合物81278三血紅蛋白的合成與調(diào)理三血紅蛋白的合成與調(diào)理珠蛋白，血紅素珠蛋白，血紅素(heme)(heme)v血紅素的合成血紅素的合成v珠蛋白的合成珠蛋白的合成v血紅蛋白的合成血紅蛋白的合成n血紅蛋白的組成血紅蛋白的組成: :n血紅蛋白的合成包括血紅蛋白的合成包括: :1. 血紅素的生物合成血紅素的生物合成n合成的組織和亞細胞定位：合成的組織和亞細胞定位： 參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的參與血紅蛋白組成的

15、血紅素主要在骨髓的幼紅細胞和網(wǎng)織紅細胞中合成。幼紅細胞和網(wǎng)織紅細胞中合成。n合成原料：合成原料：甘氨酸、琥珀酰甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+合成的起始和終末階段均在線粒體內(nèi)進展，合成的起始和終末階段均在線粒體內(nèi)進展，而中間階段在胞漿內(nèi)進展。而中間階段在胞漿內(nèi)進展。 n合成部位：合成部位：過程：四個步驟：過程：四個步驟：- -氨基氨基-酮戊酸酮戊酸(-aminplevulinic acid,ALA)(-aminplevulinic acid,ALA)的的生成生成卟膽原的生成卟膽原的生成尿卟啉原尿卟啉原與糞卟啉原與糞卟啉原的生成的生成血紅素的生成血紅素的生成n血紅素合成過程：血紅素合成過程： -氨

16、基氨基-酮戊酸酮戊酸(-aminolevulinic acid, ALA)的合成：的合成：+HSCoA + CO2ALA合酶合酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛COOHH2CCH2CSCoAOCH2NH2COOHCOOHH2CCH2CCH2NH2O要要 點點n反響部位在線粒體內(nèi)；反響部位在線粒體內(nèi)；n催化此反響的酶是催化此反響的酶是ALAALA合酶合酶(ALA synthase)(ALA synthase)，其輔酶是磷酸吡哆醛。此酶是血紅素合成的其輔酶是磷酸吡哆醛。此酶是血紅素合成的限速酶，受血紅素的反響調(diào)理。限速酶，受血紅素的反響調(diào)理。 nALAALA生成后從線粒體進入胞液。生成后從線粒體進入胞液。膽色

17、素原膽色素原(prophobilinogen，PBG)的生成：的生成：ALA脫水酶脫水酶2H2Ov在在ALA脫水酶脫水酶(ALA dehydrase)催化下，二分子催化下，二分子 ALA 脫水縮合生成一分子脫水縮合生成一分子PBG。NHOHOOHONH2COOHCH2CH2CCNOHHHH 尿卟啉原與糞卟啉原的生成：尿卟啉原與糞卟啉原的生成：4x 膽色素原膽色素原線狀四吡咯線狀四吡咯尿卟啉原尿卟啉原糞卟啉原糞卟啉原尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原脫羧酶脫羧酶v反響部位：胞液反響部位：胞液v反響生成的糞卟啉原反響生成的糞卟啉原再進入線粒體。再進入線粒體。

18、血紅素的生成：血紅素的生成：v反響部位：線粒體反響部位：線粒體糞卟啉原糞卟啉原原卟啉原原卟啉原原卟啉原卟啉血紅素血紅素糞卟啉原糞卟啉原氧化脫羧酶氧化脫羧酶亞鐵螯合酶亞鐵螯合酶原卟啉原原卟啉原氧化酶氧化酶 合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅細胞不能合成；細胞不能合成； 合成的原料簡單：琥珀酰合成的原料簡單：琥珀酰CoA、甘氨酸、甘氨酸Fe2+等小分子物質(zhì)；等小分子物質(zhì)； 合成過程的起始與最終過程在線粒體，中合成過程的起始與最終過程在線粒體，中間過程在胞液。間過程在胞液。n小結(jié)血紅素合成的特點：小結(jié)血紅素合成的特點：v是血紅素合成的限速酶；是血紅素合成的限速酶

19、；v受血紅素反響抑制；受血紅素反響抑制；v高鐵血紅素劇烈抑制；高鐵血紅素劇烈抑制；v某些固醇類激素可誘導(dǎo)其生成。某些固醇類激素可誘導(dǎo)其生成。n血紅素合成的調(diào)理：血紅素合成的調(diào)理： ALA合酶：合酶：v與膜受體結(jié)合，加速有核紅細胞的成熟以與膜受體結(jié)合，加速有核紅細胞的成熟以及血紅素和的合成促使原始紅細胞的繁衍及血紅素和的合成促使原始紅細胞的繁衍和分化。和分化。v可被血紅素可被血紅素 、重金屬等抑制，亞鐵螯合酶、重金屬等抑制，亞鐵螯合酶還需求復(fù)原劑還需求復(fù)原劑(如谷胱甘肽如谷胱甘肽)。 ALA脫水酶與亞鐵螯合酶：脫水酶與亞鐵螯合酶： 促紅細胞生成素促紅細胞生成素(erythropoietin, EPO)：v血紅素合成后與珠蛋白結(jié)合成血