紅細(xì)胞的代謝

第二節(jié)紅細(xì)胞的代謝淤哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞在發(fā)育中的形態(tài)與代謝的變化早幼紅細(xì)胞f中幼紅細(xì)胞f網(wǎng)質(zhì)紅細(xì)胞f成熟紅細(xì)胞早、中幼紅細(xì)胞：含有胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體，具有合成核酸和蛋白質(zhì)的能力，并可以通過有氧氧化獲得能量。網(wǎng)質(zhì)紅細(xì)胞：無細(xì)胞核和DNA,不能合成核酸，但尚有少量線粒體和RNA,可以合成一些蛋白質(zhì)及有氧氧化供能。成熟紅細(xì)胞：有細(xì)胞膜和胞漿，無細(xì)胞器，不能合成核酸和蛋白質(zhì)，也不能氧化供能，其能量主要來自酵解途徑。一、血紅蛋白的生物合成述：血紅蛋白是紅細(xì)胞中最主要的蛋白質(zhì)，是在紅細(xì)胞成熟之前合成的。成年人的血紅蛋白由兩條a鏈、兩條p鏈組成。結(jié)構(gòu)：含4個(gè)亞基，每個(gè)亞基結(jié)合1分子血紅素組成：珠蛋白和血紅素（一）血紅素的合成述：血紅素是含鐵卟啉衍生物，是Hb的輔基。1.合成的組織和亞細(xì)胞定位⑴合成組織：紅細(xì)胞的線粒體及胞液⑵亞細(xì)胞定位：骨髓的幼紅細(xì)胞和網(wǎng)織紅細(xì)胞（主要）合成原料：琥珀酰輔酶A、甘氨酸、Fe2+等限速酶：6氨基Y酮戊酸（ALA）合成酶（輔酶：磷酸毗哆醛）合成過程⑴剝氨基-y-酮戊酸（ALA的生成*關(guān)鍵酶：ALA合酶*反應(yīng)部位:錢粒體

*反應(yīng)式：課本P158,圖13-2述：維生素弓缺乏時(shí)，血紅素合成發(fā)生障礙，造成維生素弓反應(yīng)性質(zhì)血。⑵血紅素的生成⑦膽色素原的生成COOHCH2ch2f=+COOHCH2ch2f=+ALAfOOHCH2_CH2O=fHCHH~N~HALA尿卟啉原與美卟啉原的生成4膽色素原尿卟啉7原I、山同合酶-尿卟啉原m尿卟啉/原瓦脫羧酶類卟啉原必血紅素的生成述：胞液中的美卟啉原m再進(jìn)入錢粒體美卟啉原m類卟啉7原m氧化脫羧酶原卟啉原必原卟啉7原區(qū)氧化酶原卟啉必亞鐵螯合酶血紅素述：血紅素生成后，迅速進(jìn)入胞液與珠蛋白結(jié)合生成Hb。在珠蛋白多肽鏈合成后，一旦容納血紅素的空穴形成，立刻有血紅素與之結(jié)合，并使珠蛋白折疊成其最終的立體結(jié)構(gòu)，再形成穩(wěn)定的邱二聚體；最后，由兩個(gè)二聚體構(gòu)成有功能的a2P2四聚體-血紅蛋白。（二）血紅素合成的調(diào)節(jié)淤血紅素合成的特點(diǎn)合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅細(xì)胞不能合成；合成的原料簡(jiǎn)單：琥珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物質(zhì)；合成過程的起始與最終過程在線粒體，中間過程在胞液。ALA合酶⑴ALA合酶是血紅素合成的限速酶，受血紅素反饋抑制；⑵如果血紅素合成速度大于珠蛋白合成速度，過多的血紅素可氧化為高鐵血紅素，強(qiáng)烈抑制ALA合酶；⑶當(dāng)血紅素生成過多時(shí)，其可反饋抑制ALA合成酶的活性并阻遏ALA合成酶的合成，從而降低血紅素的合成速度。促紅細(xì)胞生成素（EPO）述：由腎臟合成的促紅細(xì)胞生成素可誘導(dǎo)ALA合成酶的合成，從而促進(jìn)血紅素及血紅蛋白的生物合成。機(jī)體缺氧或紅細(xì)胞比容降低時(shí)可誘導(dǎo)EPO基因表達(dá)。類固醇激素述：如雄激素、雌二醇等可促進(jìn)血紅素和血紅蛋白的生物合成。臨床：應(yīng)用丙酸睪丸酮及衍生物如甲基睪酮等治療再生障礙性貧血就是這一原理。其他調(diào)節(jié)因素述：殺蟲劑、致癌物質(zhì)及某些藥物它們可誘導(dǎo)ALA合成酶的合成，從而促進(jìn)血紅素的合成；鉛其可抑制ALA脫水酶及亞鐵螯合酶的活性，從而抑制血紅素的合成。鐵是血紅素合成的原料，機(jī)體缺鐵或鐵動(dòng)員利用發(fā)生障礙，會(huì)引起血紅素合成減少。二、成熟紅細(xì)胞的代謝特點(diǎn)述：成熟紅細(xì)胞由于缺乏亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，因而凡與細(xì)胞核、線粒體有關(guān)的代謝都不能進(jìn)行，如DNA、RNA、蛋白質(zhì)的生物合成，脂肪酸5氧化，糖有氧氧化及氧化磷酸化等。述：成熟紅細(xì)胞對(duì)血液葡萄糖的利用主要靠紅細(xì)胞膜主動(dòng)運(yùn)輸方式攝取。其中糖酵解是紅細(xì)胞獲得能量的主要途徑，糖酵解產(chǎn)生的ATP主要用于維持紅細(xì)胞膜離子泵的正常功能、脂質(zhì)的更新、谷胱甘肽和NAD+的生物合成等，以保證細(xì)胞內(nèi)外離子平衡和膜的完整性。另外則通過磷酸戊糖途徑通路氧化，生成的NADPH用于維持谷胱甘肽還原系統(tǒng)和高鐵血紅蛋白的還原。（一）2，3一二磷酸甘油酸支路述：紅細(xì)胞中存在2,3—二磷酸甘油酸（2,3—DPG）支路。酶：二磷酸甘油酸變位酶、2，3—BPG磷酸酶支路圖（課本P160圖13—5）2,3—BPG的作用⑴調(diào)節(jié)血紅蛋白的運(yùn)氧功能，降低血紅蛋白對(duì)氧的親和力，即當(dāng)2,3—BPG的濃度升高時(shí)，血紅蛋白與氧的親和力下降，從而使組織獲得更多的氧氣。⑵紅細(xì)胞中不能貯存葡萄糖，但含有較多的2,3—BPG。2,3—BPG氧化時(shí)，可生成ATP，因此2,3—BPG還是紅細(xì)胞中能量的貯存形式。（二）磷酸戊糖途徑與谷胱甘肽代謝述：紅細(xì)胞中磷酸戊糖途徑的生理意義主要是生成NADPHoNADPH是谷胱甘肽還原酶的輔酶，紅細(xì)胞生成的NADPH主要于紅細(xì)胞本身谷胱甘肽合高鐵血紅蛋白（MHb）的還原，尤以前者重要。臨床：缺乏6磷酸葡萄糖脫氫酶的患者，磷酸戊糖途徑不能正常進(jìn)行，以致NADPH缺乏，GSH含量不足，在食入蠶豆或服用磺胺藥、阿司匹林等藥物后，增加了GSH的消耗，紅細(xì)胞膜受活性氧類攻擊，膜結(jié)構(gòu)完整性受損，紅細(xì)胞易破而出現(xiàn)急性溶血癥狀。（三）高鐵血紅蛋白（MHb）的還原述：紅細(xì)胞經(jīng)常有少量MHb生成，MHb不具有攜氧的功能。正常紅細(xì)胞內(nèi)存在還原酶使其還原。臨床：發(fā)紺原因：如攝入