血液生物化學課件

血液的生物化學

BiochemistryofBlood生物化學與分子生物學教研室

費嘉

血液凝塊構造（紅色為RBC，蘭色為血小板，黃色為纖維蛋白）

血液的生物化學

BiochemistryofBlood概述什么是血液？

RBC-----HbPr(６０－８０克／L)不含氮：血糖酮體乳酸等血細胞WBCPt(血小板：platelets)(40-45%)血漿(55-60%)H2O(９０-９１%)溶質無機鹽陽離子：陰離子:有機物含氮酶NPN（見下表）血液（體重７－８％）一、血液的組成與成分：——存在于心血管系統(tǒng)內的一種流動性，外觀上為紅色，不透明，粘性的液體組織。第一節(jié).血漿蛋白質定義：血漿Pr是血漿中各種蛋白質的總稱。特點：種類多；數(shù)量多；功能多。1.種類多：已知有200多種（見表12-2)。用醋酸薄膜電泳可將血漿Pr分成六種γα2α清Pr（Albumin，A）球Pr（Globulin，G）β纖維蛋白原血漿PrA占3/5≈42g/LG占2/5≈2.8g/L纖維蛋白原:0.2-0.4g/L清蛋白和球蛋白數(shù)量之比叫A/G比值正常值：1.5-2.5/1α1電泳法鹽析法2.數(shù)量多：60-80g/L其中：

電泳法定義：帶電粒子在電場中移動的現(xiàn)象稱為電泳。Pr分子在溶液中可帶凈的負電荷或帶凈的正電荷，故可在電場中發(fā)生移動。不同的Pr分子所帶電荷量不同，且分子大小也不同，故在電場中的泳動速度也不同，由此可彼此分離。A清蛋白

12清蛋白

12B血清蛋白電泳圖譜急性炎癥組織損傷慢性炎癥癌瘤……[血漿蛋白50－100倍C-反應蛋白（CRP五聚體共由935個AA殘基組成）α-1抗胰蛋白酶觸珠蛋白（結合珠蛋白）α-1酸性糖蛋白纖維蛋白原（凝血因子Ⅰ）……]又稱：“急性期蛋白”人血漿白蛋白（albumin,Alb）是人血漿含量最多的Pr，約45g/L，占血漿總蛋白的60%。肝實質細胞合成，占肝臟分泌蛋白的50%，半壽期15-19天。成熟的白蛋白由585個AA組成的一條多肽鏈，含17個二硫鍵，Mw約為6.9萬。等電點為pH4.7，比血漿蛋白其他組分的pI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

主要功能提供75－80％血漿膠體滲透壓；營養(yǎng)作用；緩沖作用；運輸功能：如游離脂肪酸、膽紅素、性激素、甲狀腺素、腎上腺素、金屬離子、磺胺藥、青霉素G、雙香豆素、阿斯匹林等藥物都能與白蛋白結合，增加親水性而便于運輸。

（二）、維持血液正常pH值

正常人血漿PH：7.35~7.45血漿蛋白pI：pH4.0~7.3血漿蛋白鹽與相應的蛋白構成緩沖體系，維持血漿的正常PH。緩沖對Na-蛋白質/H-蛋白質K-Hb/

H-HbKHbO2HHbO2（三）、運輸作用前清蛋白運輸T3T4視黃醇（維生素A）清蛋白運輸代謝物：FFA、BR、Mtheme、UA、兒茶酚胺、組織胺…激素：T3、T4、皮質醇、皮質酮、醛固酮、睪酮、黃體酮、雌二醇…藥物：磺胺、抗菌素、水楊酸鹽、洋地黃、阿的平…神經遞質：乙酰膽堿、GABA維生素：VitB6金屬離子：CaCuZnCoHgPb…2+2+2+2+2+2+血漿蛋白具有親水性，血液中一些不溶or難溶于水的物質，常與某些血漿蛋白結合而運輸。特異性載體蛋白(球蛋白)

運皮質激素蛋白甲狀腺素結合球蛋白

運鐵蛋白脂蛋白運血紅素蛋白等如：運鐵蛋白一分子可運輸2Fe3＋

2.血漿蛋白與各種物質結合，除有運輸作用外，對某些物質功能的調節(jié)，減少中毒，防止其從腎小球濾過，減少丟失等均有一定作用。

注意：某些物質與Alb結合有競爭作用。如：膽紅素、FFA、苯甲酸、咖啡因…（四）、免疫作用免疫球蛋白：含有抗體成分的蛋白質稱為免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）分五類IgGIgAIgMIgEIgD血漿中具有免疫作用的蛋白質免疫球蛋白（抗體）補體:(C1-9)（五）、催化作用血漿酶血漿功能E外分泌E細胞E（血漿非功能性E）舉例

血漿功能E特點：絕大多數(shù)由肝合成后分泌入血在血漿中有重要的催化作用凝血E系纖溶E系脂蛋白脂肪E（LPL）卵磷脂膽固醇脂?；D移E（LCAT）……

（六）、營養(yǎng)作用

正常成人血漿：200gPr/3L——營養(yǎng)貯備的功能。體內的某些細胞，特別是單核吞噬細胞系統(tǒng)，吞飲完整的血漿蛋白，然后由細胞內的酶類將吞入細胞的蛋白質分解為氨基酸進入氨基酸代謝池。（七）、凝血、抗凝血和纖溶作用凝血因子：13種血漿蛋白：12種Ca2＋一、紅細胞的代謝特點紅細胞是血液中最主要的細胞，它是在骨髓中由造血干細胞定向分化而成的紅系細胞。在成熟過程中，紅細胞發(fā)生一系列形態(tài)和代謝的改變。一、RBC的代謝特點

能源物質：Glucose，30g/天.成人。糖酵解：90－95％2，3-DPG途徑（特有）磷酸戊糖途徑5－10％途徑1.糖酵解與2，3－DPG旁路過程：見下圖（一）糖代謝2,3-二磷酸甘油酸支路1，3－二磷酸甘油酸2，3－二磷酸甘油酸3－磷酸甘油酸丙酮酸乳酸Glucose1，6－二磷酸果糖3－磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮2，3－二磷酸甘油酸磷酸酶1，3－二磷酸甘油酸變位酶（10－50％）紅細胞內糖代謝的生理意義⑴ATP的功能維持紅細胞膜上鈉泵(Na+-K+-ATPase)的正常運轉維持紅細胞膜上鈣泵(Ca2+-ATPase)的正常運轉維持紅細胞膜上脂質與血漿脂蛋白中的脂質進行交換少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+

的生物合成

ATP用于葡萄糖的活化，啟動糖酵解過程2,3-BPG是調節(jié)血紅蛋白(Hb)運氧的重要因素，可降低Hb與氧的親和力。紅細胞內能量的儲存形式。⑵

2,3-BPG的功能對抗氧化劑，保護細胞膜蛋白、血紅蛋白和酶蛋白的巰基等不被氧化，從而維持紅細胞的正常功能。⑶NADH和NADPH的功能葡萄糖6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADP++H+2GSHGSSGH2O22H2O6－磷酸葡萄糖脫氫酶谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽過氧化物酶血紅素：是鐵卟啉化合物81278參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的幼紅細胞和網織紅細胞中合成。2.血紅素的生物合成部位：線粒體（起始和終末）胞液（中間階段）原料：甘氨酸、琥珀酰輔酶A及Fe2＋過程：四個步驟：δ-氨基-γ-酮戊酸(δ-aminplevulinicacid,ALA)的生成卟膽原的生成尿卟啉原Ⅲ與糞卟啉原Ⅲ的生成血紅素的生成（1）δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)的生成地點：線粒體

ALA合酶

（磷酸吡哆醛）δ-氨基-γ-酮戊酸CH2NH2COOHCOOHCH2CH2C~SCoAOCOOHCH2CH2NH2C＝OCH2合成酶（synthetase)合酶(synthase)HSCoA+CO2ALA琥珀酸Gly（2）膽色素原的生成ALAALA注意：ALA脫水酶結構中含有—SH，易被鉛等重金屬離子所抑制膽色素原反應部位：胞液（3）尿卟啉原Ⅲ和糞卟啉原Ⅲ的生成4分子PBG在膽色素原脫氨酶作用下，脫氨縮合生成線狀四吡咯。在尿卟啉原Ⅲ同合酶催化下，線狀四吡咯環(huán)化生成尿卟啉原Ⅲ。式中：A－乙酸基；P－丙酸基膽色素原反應部位：胞液12346587尿卟啉原Ⅲ糞卟啉原Ⅲ12346587MMMMM:-CH3A:-CH2COOH4CO2尿卟啉原Ⅲ脫羧酶（4）血紅素的生成胞液中的糞卟啉原Ⅲ再進入線粒體反應部位：線粒體糞卟啉原Ⅲ原卟啉原Ⅸ原卟啉Ⅸ血紅素糞卟啉原Ⅲ氧化脫羧酶亞鐵螯合酶原卟啉原Ⅸ氧化酶血紅素的生物合成血紅素合成的特點1.體內大多數(shù)組織均具有合成血紅素的能力，但主要部位是骨髓與肝，成熟紅細胞不含有線粒體，故不能合成。2.血紅素合成的原料是琥珀酰輔酶A、甘氨酸、Fe等小分子物質3.合成的起始與最終過程均在線粒體中進行；中間階段在胞漿。4.限速酶是ALA合酶。2＋①ALA合酶是血紅素合成的限速酶受血紅素反饋抑制高鐵血紅素強烈抑制某些固醇類激素可誘導其生成影響血紅素合成的因素③促紅細胞生成素(erythropoietin,EPO)與膜受體結合，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殖和分化。②ALA脫水酶與亞鐵螯合酶可被血紅素、重金屬等抑制，亞鐵螯合酶還需要還原劑(如谷胱甘肽)。

2.血紅蛋白的合成珠蛋白的合成與一般蛋白質相同。珠蛋白的合成受血紅素的調控。血紅素的氧化產物高鐵血紅素能促進血紅蛋白的合成，機制為高鐵血紅素能抑制cAMP激活蛋白激酶A的作用，使eIF-2保持去磷酸化的活性狀態(tài)。高鐵血紅素對起始因子2的調節(jié):見下圖

高鐵血紅素cAMP+2C+cAMP-2R