生物化学及分子生物学(人卫第九版)-18血液的生物化学

作者:德伟陈园园单位:南京医科大学第十八章血液的生物化学（HemalBiochemistry）目录第一节血浆蛋白质第二节血红素的合成第三节血细胞物质代谢重点难点熟悉了解掌握1.非蛋白氮2.血红素合成的要点3.红细胞代谢特点1.血液的化学成分2.血浆蛋白质3.血红素合成的调节1.白细胞代谢特点血浆蛋白质（PlasmaProtein）第一节一、血浆蛋白质的分类与性质第一节血浆蛋白质血浆蛋白是指血浆含有的蛋白质，是血浆中的主要的固体成分血浆蛋白总浓度：70~75g/L血浆蛋白的种类很多，含量也极不相同（一）血浆蛋白质的分类血清蛋白电泳图谱第一节血浆蛋白质第一节血浆蛋白质种类血浆蛋白载体蛋白清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等免疫防御系统蛋白IgG,IgM,IgA,IgD,IgE和补体C1-9等凝血和纤溶蛋白凝血因子Ⅶ、Ⅷ、凝血酶原、纤溶酶原等酶卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等蛋白酶抑制剂1抗胰蛋白酶、2巨球蛋白等激素促红细胞生成素、胰岛素等参与炎症应答的蛋白C-反应蛋白、2酸性糖蛋白等人类血浆蛋白质的分类（二）血浆蛋白质的性质1.绝大多数血浆蛋白在肝合成。2.血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核蛋白体上。3.除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白。4.许多血浆蛋白呈现多态性(polymorphism)。5.在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半衰期。6.在急性炎症或某种类型组织损伤等情况下，某些血浆蛋白的水平会增高，它们被称为急性时相蛋白质。第一节血浆蛋白质二、血浆蛋白质的功能维持血浆胶体渗透压维持血浆正常的pH运输作用免疫作用催化作用营养作用凝血、抗凝血和纤溶作用血浆蛋白质异常与临床疾病第一节血浆蛋白质血红素的合成（BiosynthesisofHeme）第二节第二节血红素的合成一、血红素的合成过程合成的组织和亚细胞定位：参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。合成原料：甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+（一）δ-氨基-γ-酮戊酸（ALA）的合成ALA合酶（ALAsynthase）：血红素合成的关键酶反应部位：线粒体第二节血红素的合成（二）胆色素原的合成ALA生成后从线粒体进入胞液反应部位：胞液第二节血红素的合成ALA脱水酶2H2ONHOHOHOOH2NCOOH︳H2C︳CH2︳C=O︳CH2︳NH2COOH︳CH2︳CH2︳O=C︳H—C—H︳H—N—H（三）尿卟啉原与粪卟啉原的合成反应部位：胞液4x胆色素原线状四吡咯尿卟啉原Ⅲ粪卟啉原Ⅲ尿卟啉原Ⅰ同合酶尿卟啉原Ⅲ同合酶尿卟啉原Ⅲ脱羧酶第二节血红素的合成（四）血红素的生成胞液中的粪卟啉原Ⅲ再进入线粒体反应部位：线粒体粪卟啉原Ⅲ原卟啉原Ⅸ原卟啉Ⅸ血红素粪卟啉原Ⅲ氧化脱羧酶亚铁螯合酶原卟啉原Ⅸ氧化酶第二节血红素的合成第二节血红素的合成①合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红细胞不能合成；②合成的原料简单：琥珀酰CoA、甘氨酸、Fe2+等小分子物质；③合成过程的起始与最终过程在线粒体，中间过程在胞液。血红素合成的特点：第二节血红素的合成（一）ALA合酶是血红素合成的限速酶受血红素反馈抑制高铁血红素强烈抑制某些固醇类激素可诱导其生成二、血红素合成的调节第二节血红素的合成（二）ALA脱水酶与亚铁螯合酶可被血红素、重金属等抑制，亚铁螯合酶还需要还原剂(如谷胱甘肽)。（二）促红细胞生成素（Erythropoietin，EPO）与膜受体结合，加速有核红细胞的成熟以及血红素和的合成促使原始红细胞的繁殖和分化。第二节血红素的合成血细胞物质代谢（MetabolismofBloodCells）第三节第三节血细胞物质代谢一、红细胞的代谢红细胞是血液中最主要的细胞，它是在骨髓中由造血干细胞定向分化而成的红系细胞。在成熟过程中，红细胞发生一系列形态和代谢的改变。代谢能力有核红细胞网织红细胞成熟红细胞分裂增殖能力＋－－DNA合成＋*－－RNA合成＋－－RNA存在＋＋－蛋白质合成＋＋－血红素合成＋＋－脂类合成＋＋－三羧缩酸循环＋＋－氧化磷酸化＋＋－糖酵解＋＋＋磷酸戊糖途径＋＋＋红细胞成熟过程中的代谢变化注：“+”，“-”分别表示该途径有或无*晚幼红细胞为“-”第三节血细胞物质代谢（一）糖酵解是红细胞获得能量的唯一途径糖酵解的基本反应和其他组织相同第三节血细胞物质代谢1×葡萄糖→2×乳酸+2×ATP+2×(NADH+H+)ATP的功能维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+的生物合成ATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程第三节血细胞物质代谢葡萄糖1,3-BPG3-磷酸甘油酸2,3-BPG2,3-BPG磷酸酶二磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘油酸激酶乳酸第三节血细胞物质代谢（二）红细胞的糖酵解存在2,3-二磷酸甘油酸旁路2,3-BPG的功能2,3-BPG是调节血红蛋白(Hb)运氧的重要因素，可降低Hb与氧的亲和力。第三节血细胞物质代谢NADPH对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维持红细胞的正常功能。葡糖6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADP++H+2GSHGSSGH2O22H2O葡糖-6-磷酸脱氢酶谷胱甘肽还原酶谷胱甘肽过氧化物酶第三节血细胞物质代谢（三）磷酸戊糖途径提供NADPH维持红细胞的完整性（四）红细胞不能合成脂肪酸成熟红细胞不能从头合成脂肪酸，通过主动参入和被动交换不断的与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能。第三节血细胞物质代谢（五）高铁血红素促进珠蛋白的合成高铁血红素cAMP+2C+cAMP-2ReIF-2激酶（无活性）eIF-2（有活性）eIF-2—（无活性）P+－ATPADPATPADP+高铁血红素对起始因子2的调节eIF-2激酶—（有活性）PR2C2(PKA)第三节血细胞物质代谢粒细胞淋巴细胞单核吞噬细胞二、白细胞的代谢第三节血细胞物质代谢代谢与功能密切相关粒细胞：线粒体很少，故糖酵解是主要的糖代谢途径单核吞噬细胞：虽能进行有氧氧化，但糖酵解仍占很大比重T淋巴细胞：葡萄糖代谢特点与细胞功能密切相关（一）糖酵解是白细胞主要的获能途径第三节血细胞物质代谢磷酸戊糖途径产生大量的NADPH经NADPH氧化酶递电子体系可使O2接受单电子还原，产生大量的超氧阴离子（O2·-）超氧阴离子再进一步转变成H2O2，OH·等活性氧，起杀菌作用（二）产生活性氧，发挥杀菌作用第三节血细胞物质代谢速发型超敏反应（I型超敏反应）单核吞噬细胞：将花生四烯酸转变成血栓烷和前列腺素粒细胞和单核吞噬细胞：在脂氧化酶的作用下，将花生四烯酸转变成白三烯粒细胞：组氨酸代谢生成组胺（三）粒细胞、单核吞噬细胞能合成多种物质参与超敏反应第三节血细胞物质代谢成熟粒细胞：缺乏内质网，故蛋白质合成量很少单核/巨噬细胞：蛋白质代谢很活跃，能合成多种酶、补体和各种细胞因子B淋巴细胞：分化为浆细胞，产生并分泌多种抗体蛋白，参与体液免疫（四）单核巨噬细胞、淋巴细胞合成多种活性蛋白质第三节血细胞物质代谢血浆蛋白的种类非蛋白氮NPN血红素合成的原料、部位、关键酶、辅酶成熟红细胞的代谢特点：糖酵解、磷酸戊糖途径2,3-BPG旁路谢谢观看