考研科目,動物生物化學(xué)第19章血液

1、主要內(nèi)容第一節(jié) 血液的化學(xué)成分第二節(jié) 血漿蛋白質(zhì) 第三節(jié) 免疫球蛋白第四節(jié) 紅細(xì)胞代謝第19章 血液化學(xué) 重點與難點： 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)及其功能 紅細(xì)胞的糖代謝 第一節(jié) 血液的化學(xué)成分一、血液的化學(xué)成分二、血液的基本功能一 血液的化學(xué)成分血液的組成無形成分：血漿有形成分 紅細(xì)胞白細(xì)胞血小板 液體成分：水 固體成分無機(jī)物：電解質(zhì)有機(jī)物含氮化合物糖類脂類蛋白質(zhì)非蛋白氮還有一些微量物質(zhì)如酶、激素等。二 血液的基本功能（一）運輸：O2、CO2、營養(yǎng)物質(zhì)、代謝 產(chǎn)物及調(diào)節(jié)物。（二）維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，維持酸堿平衡； 維持血漿滲透壓；參與體溫調(diào)節(jié)。（三）免疫：白細(xì)胞、補(bǔ)體及免疫球蛋白 等；機(jī)體免疫系統(tǒng)的重要組

2、成部分。（四）凝血、抗凝血。第二節(jié) 血漿蛋白質(zhì)一 血漿蛋白質(zhì)的種類及含量二 纖維蛋白原三 清蛋白與球蛋白四 酶五 血漿蛋白質(zhì)代謝與疾病的關(guān)系一 血漿蛋白質(zhì)的種類及含量 血漿蛋白質(zhì)包括：清蛋白、球蛋白和纖維蛋白原。 A 清蛋白 1 2 二 纖維蛋白原 由肝臟合成，含量較少，具有促經(jīng)血液凝固的作用。 細(xì)長的纖維蛋白，6條肽鏈組成，A、B、鏈各兩條，彼此二硫鍵連接?？扇苄岳w維蛋白多聚體穩(wěn)定的纖維蛋白多聚體三 清蛋白和球蛋白 清蛋白和球蛋白由肝臟合成。 、球蛋白由網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的漿細(xì)胞合成。 血清蛋白質(zhì)系數(shù)：血清中清蛋白與球蛋白的比值（A/G）。 功能 （1）維持血漿膠體滲透壓。（2）運輸功能。（3）免

3、疫功能。（4）修補(bǔ)功能。（5）緩沖酸堿的能力。四 血漿酶類功能性酶（凝血酶原、纖維酶等）外分泌酶（脂肪酶、淀粉酶等）細(xì)胞酶（轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶等） 酶進(jìn)入血漿，又逐漸被肝、腎清除，動物血漿中的酶在一定范圍變動。五 血漿蛋白質(zhì)代謝與疾病的關(guān)系 1.血漿蛋白的代謝 血漿的蛋白質(zhì)是在不斷更新之中，血漿蛋白質(zhì)的來源主要是由肝及漿細(xì)胞不斷地合成。 血漿蛋白質(zhì)中以纖維蛋白原的再生速度最快，球蛋白次之，清蛋白較慢。 2.疾病對血漿蛋白的影響 白質(zhì)系數(shù)（A/G）在臨床上可作為診斷的參考。 除了脫水引起血漿濃縮外，血漿清蛋白的濃度是不會增加的。（1）合成清蛋白的能力有所降（2）長期損失蛋白質(zhì)（3）患感染性疾?。?/p>

4、4）長期營養(yǎng)不足 上述一些疾病情況，往往在清蛋白下降的同時，球蛋白上升。所以蛋白質(zhì)系數(shù)（A/G）明顯下降。血漿清蛋白的降低第三節(jié) 免疫球蛋白（immuno globulin）一 概述二 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)三 免疫球蛋白的功能1.免疫球蛋白 是人和動物受到抗原刺激后體內(nèi)產(chǎn)生的能與抗原特異性結(jié)合的一類球蛋白，又稱為抗體，由脾、肝和淋巴節(jié)等組織細(xì)胞合成。一 概 述 T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞，后者轉(zhuǎn)變?yōu)闈{細(xì)胞，產(chǎn)生抗體。 又稱免疫原（immunogen），能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，并且能與免疫應(yīng)答產(chǎn)物(抗體或免疫效應(yīng)細(xì)胞)特異性結(jié)合的物質(zhì)。2. 抗原（antigen,Ag） 天然抗原：血細(xì)胞、細(xì)菌、病毒蛋

5、白質(zhì)等。 人工抗原：天然的分子結(jié)構(gòu)作些改變，結(jié)合一些基團(tuán)或者完全人工合成。 3. 免疫原性(immunogenicity) 抗原能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答，產(chǎn)生致敏L-C和抗體的性能。 抗原能與相應(yīng)的免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體和致敏淋巴細(xì)胞）在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合的性能。 4. 反應(yīng)原性(reactigenicity) 5.完全抗原(complete antigen)6.不完全抗原( plete antigen) 不具有免疫原性，只具有反應(yīng)原性的抗原稱不完全抗原，又稱為半抗原。類脂、非蛋白質(zhì)等。 既具有免疫原性又具有反應(yīng)原性的抗原，稱完全抗原。 7.載體(carrier） 載體：是能賦予

6、半抗原以免疫原性的大分子蛋白質(zhì)，如BSA(牛血清白蛋白)。 用化學(xué)合成的方法：將半抗原+大分子物（BSA等）形成半抗原-BSA復(fù)合物，即具有了免疫原性。載體半抗原8.抗原決定簇（antigenic determinant，AD） 抗原分子表面具有特殊立體構(gòu)型的、有免疫活性的化學(xué)活性基團(tuán)，又稱為抗原表位。 數(shù)目與抗原分子的大小及其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性密切相關(guān)。 二 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)與功能1. Ig的結(jié)構(gòu)與分類2. 四鏈單位的一級結(jié)構(gòu)3. Ig的酶解 4. Ig的立體結(jié)構(gòu)5. Ig的功能1 Ig的結(jié)構(gòu)與分類 分為IgG、IgA、IgM、IgD和IgE 5類。 四肽鏈結(jié)構(gòu)：所有Ig的基本單位都是四條多肽鏈的

7、對稱結(jié)構(gòu)。N 端 C端2 四鏈單位的一級結(jié)構(gòu) 其中兩條相同的長鏈稱為重鏈，由450個aa組成，結(jié)合有不同含量的糖，故Ig屬糖蛋白。重鏈（Heavy chain，H鏈） 兩條相同的短鏈稱為輕鏈，由210-230個aa組成。輕鏈（light chain，L鏈）恒區(qū)（constant region，C區(qū)） 肽鏈AA組成和排列相對恒定區(qū)域，稱為穩(wěn)定區(qū)，決定著抗體分子的多種生物活性，由L的1/2、H的3/4組成。 抗體分子肽鏈N-端，L鏈的1/2和H鏈的1/4的aa組成和排列順序多變，故稱可變區(qū)。是識別AD和決定抗體特異性的部位。變區(qū)（Variable region，V區(qū)） 在V區(qū)內(nèi)，重鏈與輕鏈各有3個

8、特殊區(qū)域，在這些區(qū)域AA排列順序變化大大超過V區(qū)的其他部分（骨架區(qū)），這些區(qū)域稱為超變區(qū)或高變區(qū)。高變區(qū)（Hypervariable region） H鏈和L鏈上每隔90個AA殘基就通過鏈內(nèi)二硫鍵連接形成跨度約110個氨基酸的環(huán)形結(jié)構(gòu)區(qū)域（domain）。免疫球蛋白的功能區(qū)木瓜蛋白酶-水解裂解部位：鉸鏈區(qū)近N端 Fab為抗原結(jié)合片段（Fragment of antigen binding） Fc為可結(jié)晶片段（Fragment of crystalline）（三） Ig的酶解（1）每個Fab片段有一條完整的輕鏈和 部分重鏈。（2）具有抗體活性，能與抗原結(jié)合形成 復(fù)合物。 Fab片斷（1）兩條重鏈

9、靠羧基末端的一段。（2）與抗體的特異性無關(guān)，激活補(bǔ)體、 調(diào)理作用。 Fc片斷鉸鏈區(qū) Fab片斷與Fc片斷連接處又一小段區(qū)域為鉸鏈區(qū)。 富含脯氨酸，使該區(qū)易于彎曲，有利于Ig抗原及補(bǔ)體的結(jié)合。（四）免疫球蛋白的三級結(jié)構(gòu)(五)免疫球蛋白的生物學(xué)功能 1.結(jié)合抗原: 具有高度的特異性（相對的）。一種Ag決定簇可和多種Ab相結(jié)合。 Ag-Ab結(jié)合后，Ag被補(bǔ)體和吞噬細(xì)胞消滅。 2. 激活補(bǔ)體：補(bǔ)體是血漿中一組參與免疫反應(yīng)的對抗原非特異性的蛋白酶系。形成攻膜復(fù)合體。 3.調(diào)理作用：促進(jìn)抗原被吞噬細(xì)胞吞噬。 抗體和補(bǔ)體是動物進(jìn)化的結(jié)果。第三節(jié) 紅細(xì)胞代謝一、紅細(xì)胞的化學(xué)組成及代謝特點二、血紅蛋白的性質(zhì)及代

10、謝一 紅細(xì)胞的化學(xué)組成及代謝特點（一）化學(xué)組成： 水：6065 Hb：32 蛋白質(zhì)、脂類、葡萄糖、代謝中間產(chǎn)物、無機(jī)鹽、酶類等。(二) 紅細(xì)胞代謝特點 哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，也沒有高爾基復(fù)合體、線粒體等細(xì)胞器，不能進(jìn)行核酸、蛋白質(zhì)及脂類的合成。 它缺乏完整的三羧酸循環(huán)酶系，也沒有細(xì)胞色素的電子傳遞系統(tǒng)，它所需的能量幾乎完全依靠葡萄糖酵解而取得。 1.紅細(xì)胞成熟過程中的代謝變化代謝能力 有核紅細(xì)胞 網(wǎng)織紅細(xì)胞 成熟紅細(xì)胞分裂增殖 + - - DNA 合 成 + - - RNA 合 成 + - -RNA 存 在 + + -蛋白質(zhì)合成 + + -血紅素合成 + + -脂類合成 + + -三

11、羧縮酸循環(huán) + + -氧化磷酸化 + + -糖酵解 + + +磷酸戊糖途徑 + + + 2 糖代謝 (1) 糖酵解 ：90 95。 (2) 磷酸戊糖途徑：3 11。 (3) 2，3-二磷酸甘油支路途徑（特有）。 (4) 糖醛酸循環(huán)。 糖代謝特點：糖酵解為主，磷酸戊糖途徑為輔。(2) 磷酸戊糖途徑NADP+NADPH磷酸戊糖途徑GSSGGSSG-R2GSH有害的氧化物無害的物質(zhì)H2O2GSH-P2H2OMHb（Fe3+）MH（Fe2+）谷胱甘肽的氧化與還原葡萄糖6-磷酸-磷酸 葡萄糖酸NADP+NADP+H+2GSHGSSGH2O22H2O葡萄糖-磷酸脫氫酶谷胱甘肽 還原酶谷胱甘 肽過氧 化物酶

12、Fe3Fe2 葡萄糖1, 3-DPG3-磷酸甘油酸2, 3-DPG3-磷酸甘 油酸激酶 乳酸二磷酸甘油酸變位酶 2,3-DPG磷酸酶(3) 2,3-二磷酸甘油酸 2,3-DPG支路 特點： A、不可逆反應(yīng)； B、二磷酸甘油酸變位酶活性2，3-DPG磷酸酶，故2，3-DPG生成分解。紅細(xì)胞內(nèi)， 2，3-DPG含量高； C、 少產(chǎn)生1分子ATP。意義： A、 紅細(xì)胞內(nèi)能量貯存形式 B、 調(diào)節(jié)血紅蛋白的運氧形式 (4) 糖醛酸循環(huán)（Touster pathway） NAD和NADH的反應(yīng)較多，由于生成NADH和NADPH，對維持Hb的還原性具有重要意義。紅細(xì)胞內(nèi)糖代謝的生理意義 1 提供ATP 2

13、提供2,3-DPG:調(diào)節(jié)血紅蛋白運氧的因素。 3 提供NADH和NADPH:對抗氧化劑，保護(hù)細(xì)胞膜蛋白、血紅蛋 白和酶蛋白的巰基等不被氧化，從而維持紅細(xì)胞的正常功能。（二）血紅蛋白的性質(zhì)及代謝1 血紅蛋白的主要化學(xué)性質(zhì)特點2 Hb的分解代謝 2 血紅蛋白（Hb）的主要化學(xué)性質(zhì)特點（1）與氧結(jié)合。（2）與CO結(jié)合。（3）與CO2結(jié)合，形成碳酸血紅蛋白。（4）血紅蛋白的氧化及其恢復(fù)。 高鐵血紅蛋白(MHb)的生成 Hb可被鐵氰化鉀、亞硝酸鹽、鹽酸鹽以及過氧化氫等氧化劑氧化為MHb。 高鐵血紅蛋白血癥高鐵血紅蛋白(MHb)的還原 GSH+Hb-Fe3+GSSG+Hb-Fe2 （12）Vc+Hb-Fe

14、3+脫氫抗壞血酸+Hb-Fe2 （16） (1) GSH和抗壞血酸使MHb還原（非酶促反應(yīng)）。（2）酶促反應(yīng)：NADH-MHb還原酶和 NADPH- MHb還原酶。MHb（Fe3+）NADHNAD+ 酵解及Touster途徑Hb（Fe2+）NADH-MHb還原酶(61%)NADPHNADP+磷酸戊糖途徑Hb（Fe2+）NADPH-MHb還原酶(5%) 甲烯藍(lán)MHb（Fe3+）亞硝酸鹽中毒： VitC、小劑量甲烯藍(lán)（電子傳遞作用，加速磷酸戊糖途徑）2 Hb的分解代謝（1）Hb的分解與膽紅素的生成血紅素氧化為鐵和膽綠素紅細(xì)胞破裂膽紅素進(jìn)入血液循環(huán)與蛋白質(zhì)結(jié)合間接膽紅素清蛋白減少細(xì)胞毒性溶解度小溶解度大2 膽紅素在腸肝中的轉(zhuǎn)變間接膽紅素肝臟膽紅素與清蛋白分離UDP葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸膽紅素直接膽紅素脫去葡萄糖醛酸膽素原(尿膽素和糞膽素)腸肝循環(huán)膽汁排出進(jìn)入小腸間接膽紅素直接膽紅素3 黃疸 (jaundice) 高膽紅素血癥：膽紅素生成過多，或其肝細(xì)胞對膽紅素攝取、結(jié)合、排泄過程發(fā)生障礙等因素使血中膽紅素濃度升高，稱高膽紅素血癥。 黃疸：膽紅素為金黃色物質(zhì)，在