生化課件生秀梅11血液

第11章血液生物化學(xué)血液(blood)的組成（流動(dòng)、紅色、不透明、黏性）血漿(plasma)

血細(xì)胞:紅細(xì)胞，白細(xì)胞，血小板血漿:加了抗凝劑后離心得到的淡黃色上清夜.血清(serum)

血液凝固后析出的淡黃色透明液體(不含纖維蛋白原）.血液的固體成分無(wú)機(jī)物：以電解質(zhì)為主(以無(wú)機(jī)離子的形式存在）有機(jī)物：蛋白質(zhì)、非蛋白質(zhì)類含氮化合物、糖類和脂類等血液概況血漿、組織間液和其他細(xì)胞外液構(gòu)成機(jī)體的內(nèi)環(huán)境，是體內(nèi)細(xì)胞直接生活的環(huán)境。組織間液:存在于各種組織細(xì)胞間隙的液體，可以與血漿交換物質(zhì)，也可以與組織細(xì)胞交換物質(zhì)。血漿在溝通內(nèi)外環(huán)境、維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定（如pH、滲透壓、各種化學(xué)成份的濃度等）、物質(zhì)的運(yùn)輸（營(yíng)養(yǎng)物、代謝調(diào)節(jié)物、代謝中間物、代謝末產(chǎn)物等）、異物的防御（免疫）以及出血的防止（血液凝固）等方面都起著重要作用。

正常人比重:血液1.050～1.060，血漿1.025～1.030，血清1.024～1.029，紅細(xì)胞1.090,pH:全血和血漿7.40±0.05,靜脈血比動(dòng)脈血稍低；血漿滲透壓在37℃時(shí)相當(dāng)于7.6個(gè)大氣壓，即7.7×105Pa，或約300mOsm/L。第一節(jié)

血液的化學(xué)成分一、水和電解質(zhì)水:正常成人含水量:血漿

93%-95%;紅細(xì)胞65%-68%;

水是血漿和血細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)溶劑，參與血液與其它體液間的物質(zhì)交換。血液-水:維持體液平衡的重要因素,在一定范圍內(nèi)的變動(dòng)，反映了人體進(jìn)水量與排水量之間的動(dòng)態(tài)平衡。水的比熱大，可以吸熱、散熱，有助于調(diào)節(jié)體溫。電解質(zhì):血液中電解質(zhì)多為離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)鹽陽(yáng)離子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+

陰離子:Cl-、HCO-、HPO42-、SO42-

血漿Na+、Cl-最多,血細(xì)胞內(nèi)K+、HPO42-最多。血漿中Na+、K+、Ca2+保持適當(dāng)比例，維持著神經(jīng)肌肉的正常興奮性。二、血漿蛋白等電聚焦電泳（IEF)SDS電泳2DElectrophoresis（一）、血漿蛋白的分類與性質(zhì)

血漿蛋白總含量：60～70g/L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。血漿蛋白的種類很多，含量也極不相同，有多種分類方法，現(xiàn)介紹幾種最常用的分類方法。根據(jù)鹽析法分為清蛋白（又稱白蛋白）、球蛋白依據(jù)醋纖膜電泳(CAMelectrophoresis)分：血漿蛋白的分類清蛋白、1球蛋白、2球蛋白、球蛋白、球蛋白A

清蛋白

12清蛋白

12B血清蛋白電泳圖譜3.依據(jù)生理功能分類

絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。除清蛋白外，幾乎所有的血漿蛋白均為糖蛋白。許多血漿蛋白呈現(xiàn)多態(tài)性(polymorphism)。在循環(huán)過(guò)程中，每種血漿蛋白均有自己特異的半衰期。在急性炎癥或某種類型組織損傷等情況下，某些血漿蛋白的水平會(huì)增高，它們被稱為急性時(shí)相蛋白質(zhì)(acutephaseprotein,APP)。血漿蛋白的性質(zhì)

維持血漿膠體滲透壓維持血漿正常的pH

營(yíng)養(yǎng)作用運(yùn)輸作用免疫作用催化作用凝血、抗凝血和纖溶作用（二）、血漿蛋白的功能三、非蛋白含氮化合物除蛋白質(zhì)以外的含氮物質(zhì)稱為非蛋白含氮（nonproteinnitrogen,NPN）化合物。在血液中主要：尿素，尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸、膽紅素、氨等。正常人血中NPN含量為:14.3～25.0mmol/L

（20～35mg/dl），絕大多數(shù)NPN是蛋白質(zhì)和核酸的分解代謝終產(chǎn)物，由腎排出體外，血中NPN含量可反映腎的排泄功能，腎功能嚴(yán)重?fù)p害時(shí)，排出受阻，血NPN升高。尿素：3.2～7.1mmol/L，占NPN的一半。尿酸：男性0.15～0.38mmol/L，女性0.10～0.30mmol/L肌酸：228.8～533.8μmol/L肌酐：88.4～176.8μmol/L血氨：5.9～35.2μmol/L（10～60μg/dl）

肌酐全部由腎排出，因血中肌酐含量不受食物蛋白質(zhì)多少的影響，故臨床檢測(cè)肌酐含量較NPN更能正確地了解到腎臟的排泄功能。

四、氣體和其他有機(jī)化合物主要為O2和CO2O2

和CO2通過(guò)血液運(yùn)輸，將細(xì)胞呼吸與肺呼吸聯(lián)系起來(lái)。第二節(jié)

紅細(xì)胞代謝一、血紅素的合成珠蛋白，血紅素(heme)*血紅素的合成*珠蛋白的合成*血紅蛋白的合成血紅蛋白的組成血紅蛋白的合成卟啉和卟啉原的結(jié)構(gòu)卟啉類化合物porphyrinsNNNNNNNN卟啉原類化合物porphyrinogensA/P/M/V尿卟啉：P,Auoporphyrin糞卟啉：P,Mcoproporphyrin原卟啉：M,V,PprotoporphyrinM:-CH3;A:-CH2COOH;P:-CH2-CH2-COOH;V:-CH=CH2=CH–

–CH2–(一)血紅素的化學(xué)血紅素鐵NNNNFe2+NHisO:ONHisFe3+O:OHb-heme：COCN-Cyt-heme:Fe3+Fe2+-e+e(二)血紅素的生物合成合成的組織和亞細(xì)胞定位主要在骨髓的幼紅細(xì)胞和網(wǎng)織紅細(xì)胞中合成，少部分在肝臟。合成原料甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+TotalHemeHb:Heme90%Mb:Heme10%Other:Heme<1%體內(nèi)分布⑴合成過(guò)程①-氨基--酮戊酸(-aminolevulinicacid,ALA)的生成：ALA合酶(ALAsynthase)催化，是血紅素合成的關(guān)鍵酶+HSCoA+CO2

ALA合酶（磷酸吡哆醛）反應(yīng)部位：線粒體ALA膽色素原的生成

ALA生成后從線粒體進(jìn)入胞液ALA脫水酶2H2O反應(yīng)部位：胞液③尿卟啉原與糞卟啉原的生成4x膽色素原線狀四吡咯尿卟啉原Ⅲ糞卟啉原Ⅲ尿卟啉原Ⅰ同合酶尿卟啉原Ⅲ同合酶尿卟啉原Ⅲ脫羧酶反應(yīng)部位：胞液④血紅素的生成胞液中的糞卟啉原Ⅲ再進(jìn)入線粒體反應(yīng)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氧化酶胞液線粒體①合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅細(xì)胞不能合成；②合成的原料簡(jiǎn)單：琥珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物質(zhì)；③合成過(guò)程的起始與最終過(guò)程在線粒體，中間過(guò)程在胞液。血紅素合成的特點(diǎn)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(qiáng)烈抑制某些固醇類激素可誘導(dǎo)其生成⑵合成的調(diào)節(jié)促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,EPO)

與膜受體結(jié)合，加速有核紅細(xì)胞的成熟以及血紅素和的合成促使原始紅細(xì)胞的繁殖和分化。雄激素等在肝臟中轉(zhuǎn)變成5β-氫睪酮，誘導(dǎo)ALA合酶的生成，促進(jìn)血紅素和血紅蛋白的合成。ALA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)。

鐵是人體Hb的重要組成成份，也是肌紅蛋白細(xì)胞色素、過(guò)氧化物酶和過(guò)氧化氫酶等的組成成份。正常成年男子體內(nèi)含鐵總量約3～4g，女子稍低。其中Hb鐵約占60～70%，肌紅蛋白鐵約占4%。人體內(nèi)貯存鐵主要以鐵蛋白和含鐵血黃素形式存在。（三）鐵的來(lái)源人體內(nèi)鐵的分布及含量（以70㎏體重計(jì)算）鐵的攝取與排泄食物中的鐵

紅細(xì)胞破壞釋放出的Hb鐵

胃腸道內(nèi)鐵的吸收（十二指腸及空?qǐng)錾隙危?/p>

影響鐵吸收的因素是溶解度。增加溶解度的因素有：

1、酸性環(huán)境：有機(jī)酸、胃酸等

2、Fe2+:還原性物質(zhì)，如VitC、GSH、Cys等

3、鐵可溶性螯合劑：檸檬酸、氨基酸、膽汁酸等。降低溶解度的因素有：

1、堿性環(huán)境2、Fe3+3、形成鐵難溶性復(fù)合物：磷酸、植酸、草酸、鞣酸等

血紅素可直接被粘膜細(xì)胞吸收

鐵的運(yùn)輸

食物中攝取鐵為Fe2+

要能夠運(yùn)輸必須轉(zhuǎn)變成Fe3+

游離的鐵有毒，必須以鐵蛋白形式存在運(yùn)鐵蛋白只有1/3與Fe3+結(jié)合血液結(jié)合鐵含量為3mg/L鐵的儲(chǔ)存

儲(chǔ)存形式為：鐵蛋白（90%）和鐵血黃素儲(chǔ)存部位：肝（星形細(xì)胞）、脾、骨髓二、成熟紅細(xì)胞的代謝特點(diǎn)紅細(xì)胞是血液中最主要的細(xì)胞，它是在骨髓中由造血干細(xì)胞定向分化而成的紅系細(xì)胞。在成熟過(guò)程中，紅細(xì)胞發(fā)生一系列形態(tài)和代謝的改變。紅細(xì)胞成熟過(guò)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)胞分裂增殖能力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羧縮酸循環(huán)氧化磷酸化糖酵解磷酸戊糖途徑

＋＋*＋＋＋＋＋＋＋

＋＋

－－－＋＋＋＋＋＋＋＋

－－－－－－－－－＋＋注：“+”，“-”分別表示該途徑有或無(wú)*晚幼紅細(xì)胞為“-”（一）糖代謝1.糖酵解；2.2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路；3.

磷酸戊糖途徑。

葡萄糖1,3-BPG3-磷酸甘油酸2,3-BPG2,3-BPG磷酸酶

二磷酸甘油酸變位酶3-磷酸甘油酸激酶

乳酸

2,3-BPG旁路該酶活性低，從而合成大于分解，致使紅細(xì)胞內(nèi)2，3-BPG含量高，能增加Hb與氧的親和力2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)3.紅細(xì)胞內(nèi)糖代謝的生理意義⑴ATP的功能維持紅細(xì)胞膜上鈉泵(Na+-K+-ATPase)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)維持紅細(xì)胞膜上鈣泵(Ca2+-ATPase)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)維持紅細(xì)胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進(jìn)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(dòng)糖酵解過(guò)程2,3-BPG是調(diào)節(jié)血紅蛋白(Hb)運(yùn)氧的重要因素，可降低Hb與氧的親和力。⑵2,3-BPG的功能

對(duì)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。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(guò)氧化物酶

成熟紅細(xì)胞不能從頭合成脂肪酸，通過(guò)主動(dòng)參入和被動(dòng)交換不斷的與血漿進(jìn)行脂質(zhì)交換，維持其正常的脂類組成、結(jié)構(gòu)和功能。（二）脂代謝糖代謝：以糖酵解為主，提供能量；磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH經(jīng)氧化酶的電子體系使O2

還原產(chǎn)生超氧陰離子、H2O2、OH?等自由基，起殺菌作用。脂代謝：不能從頭合成脂肪酸；可將花生四烯酸轉(zhuǎn)變成血栓素、前列腺素、白三烯等活性物。氨基酸和蛋白質(zhì)代謝：組胺**白細(xì)胞代謝第三節(jié)

血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和功能血紅蛋白結(jié)構(gòu)血紅蛋白的亞基組成珠蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)α鏈：141個(gè)aa，β、γ和δ等：146個(gè)aaβ、γ和δ鏈較為近似，α和非α鏈之間差異較大。珠蛋白的空間結(jié)構(gòu)75%為α-helix珠蛋白與血紅素的結(jié)合血紅素口袋極性丙酸基側(cè)鏈伸向表面，珠蛋白F8組氨酸在血紅素平面的一側(cè)與鐵原子配價(jià)結(jié)合，稱近心組氨酸，血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)血紅蛋白的功能Hb功能：運(yùn)輸O2

運(yùn)輸CO2

參與H+代謝的調(diào)節(jié)Hb對(duì)O2的結(jié)合受到H+、CO2和2，3-BPG等的調(diào)節(jié)，這些調(diào)節(jié)物通過(guò)改變Hb分子的構(gòu)象來(lái)調(diào)節(jié)Hb結(jié)合O2的能力，這就是Hb表現(xiàn)的別構(gòu)效應(yīng)。（一）血紅蛋白的運(yùn)氧功能Hb蛋白攜氧功能具有協(xié)同效應(yīng)，從而導(dǎo)致其氧結(jié)合曲線為S形曲線。（二）波爾效應(yīng)

——Hb結(jié)合O2、CO2和H+的相互影響H+和Hb的結(jié)合