第十六章血液生化

第十六章 血液的生物化學(xué) 張奕 中山醫(yī)學(xué)院 生化教研室 液 定義：血液是循環(huán)在人的 血管 和 心臟 中的一種紅色不透明的粘稠液體。 總量：占體重 8。 一次性失血 20%,出現(xiàn)脈搏加快，血壓下降等癥狀； 一次性失血 30%,危及生命。 (一 )血液的組成 常用血液樣品 全血 =血漿 +有形成分 (加抗凝劑 ) 血漿 =全血 加抗凝劑，離心取上清 ) 血清 =全血 維蛋白原 無形成分 血漿 有形成分 紅細胞 白細胞 血小板 血液的組成 (二 )血液的化學(xué)成分 液體成分 水 固體成分 無機物：電解質(zhì) 有機物： 含氮化合物 糖類 脂類 蛋白質(zhì) 非蛋白類含氮化合物 此外，還有一些微量物質(zhì)如酶、激素、維生素等。 (三 )血液的非蛋白質(zhì)含氮化合物 定義：血液中除蛋白質(zhì)以外的含氮物質(zhì)總稱為 非蛋白質(zhì)含氮化合物 。 非蛋白氮 ：這些化合物中所含的氮量則稱為非蛋白氮 (正常值： ；其中尿素氮（ 占 1/2。 種類： 尿素 (尿酸 (肌酸(肌酐 (氨基酸、氨、肽、膽紅素 (。 臨床意義 ： 1. 反映機體蛋白質(zhì)、核酸代謝的情況 2. 反映腎排泄功能 尿素 ：反映腎功能；蛋白質(zhì)代謝情況 尿酸 ：嘌呤代謝終產(chǎn)物；與痛風(fēng)有關(guān) 肌酸 ：肝功能障礙；肌萎縮 肌酐 ：肌酸代謝終產(chǎn)物；腎排泄；反映 腎功能 本 章 主 要 內(nèi) 容 血漿蛋白 血細胞代謝 第一節(jié) 血漿蛋白是維持體內(nèi)代謝的 重要物質(zhì) in 、血漿蛋白的分類與性質(zhì) 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 。 血漿蛋白總濃度： 7075g/L。 通常按來源 、 分離方法和生理功能將血漿蛋白質(zhì)分類 。 分離蛋白質(zhì)的常用方法包括電泳(超速離心 ( （一）血漿蛋白的分類 1）原理：蛋白質(zhì)的大小 (分子量）、電荷、形狀等 2）方法：醋酸纖維素薄膜電泳； ）樣品：血清 4）結(jié)果： 1. 電泳法 通過電泳將血漿蛋白質(zhì)分為： 2球蛋白 清蛋白 (1球蛋白 (球蛋白 球蛋白 A 清蛋白 1 2 血 清 蛋 白 電 泳 圖 譜 清蛋白（ A）： 38 48g/L 球蛋白（ G） ： 15 30g/L A/G：正常值 醋酸纖維素薄膜電泳在臨床上的應(yīng)用 1）原理：密度等 2）具體方法：超速離心法 3）樣品：血清脂蛋白 4）結(jié)果： 醫(yī)學(xué)全在線 通過離心將血漿蛋白質(zhì)分為： 極低密度脂蛋白 乳糜微粒 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白 種 類 血 漿 蛋 白 清蛋白、脂蛋白、運鐵蛋白、銅藍蛋白等 補體 凝血因子 、 、凝血酶原、纖溶酶原等 卵磷脂：膽固醇?；D(zhuǎn)移酶等 1抗胰蛋白酶、 2巨球蛋白等 促紅細胞生成素、胰島素等 2酸性糖蛋白等 依據(jù)生理功能將血漿蛋白質(zhì)分類： 1. 絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。 2. 血漿蛋白的合成場所一般位于膜結(jié)合的多核蛋白體上。 3. 除清蛋白外，幾乎所有的血漿蛋白均為糖蛋白。 4. 許多血漿蛋白呈現(xiàn)多態(tài)性 ( 5. 在循環(huán)過程中，每種血漿蛋白均有自己特異的半衰期。 6. 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增高，它們被稱為急性時相蛋白質(zhì) ( （二）血漿蛋白的性質(zhì) 二、血漿蛋白的功能 （一）維持血漿膠體滲透壓 正常人血漿膠體滲透壓的大小 ， 取決于血漿蛋白質(zhì)的摩爾濃度 。 由于清蛋白的分子量小 （ 69， 在血漿內(nèi)的總含量大 、 摩爾濃度高 ， 加之在生理 其電負性高 ， 能使水分子聚集其分子表面 ， 故清蛋白能最有效地維持膠體滲透壓 。 清蛋白所產(chǎn)生的膠體滲透壓大約占血漿膠體總滲透壓的 75% 80%。 （二）維持血漿正常的 正常血漿的 蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì) ， 血漿蛋白質(zhì)的等電點大部分在 血漿蛋白鹽與相應(yīng)蛋白形成緩沖對 ， 參與維持血漿正常的 （三）運輸作用 血漿蛋白質(zhì)分子的表面上分布有眾多的親脂性結(jié)合位點，脂溶性物質(zhì)可與其結(jié)合而被運輸。 血漿蛋白還能與易被細胞攝取和易隨尿液排除的一些小分子物質(zhì)結(jié)合，防止它們從腎丟失。 此外血漿中還有皮質(zhì)激素傳遞蛋白、運鐵蛋白、銅藍蛋白等。 這些載體蛋白除結(jié)合運輸血漿中某種物質(zhì)外，還具有調(diào)節(jié)被運輸物質(zhì)代謝的作用。 （四）免疫作用 血漿中的免疫球蛋白， 稱為抗體，在體液免疫中起至關(guān)重要的作用。 此外，血漿中還有一組協(xié)助抗體完成免疫功能的蛋白酶 補體。 （五）催化作用 血漿中的酶稱作血清酶。 根據(jù)血清酶的來源和功能，可分為以下三類： 1. 血漿功能酶 （六）營養(yǎng)作用 每個成人 300 體內(nèi)的某些細胞，如單核吞噬細胞系統(tǒng)，吞飲血漿蛋白質(zhì)，然后由細胞內(nèi)的酶類將吞入細胞的蛋白質(zhì)分解為氨基酸參入氨基酸池，用于組織蛋白質(zhì)的合成，或轉(zhuǎn)變成其他含氮化合物。 此外，蛋白質(zhì)還能分解供能。 （七）凝血、抗凝血和纖溶作用 血漿中存在眾多的凝血因子、抗溶血及纖溶物質(zhì)，它們在血液中相互作用、相互制約，保持循環(huán)血流通暢。 但當血管損傷、血液流出血管時，即發(fā)生血液凝固，以防止血液的大量流失。 （八）血漿蛋白質(zhì)異常與臨床疾病 血漿蛋白質(zhì)在維持人體正常代謝中有重要功能，血漿蛋白質(zhì)異?？梢娪诙喾N臨床疾?。?風(fēng)濕病 肝疾病 多發(fā)性骨髓瘤 多發(fā)性骨髓瘤血漿蛋白電泳圖譜 第三節(jié) 血細胞物質(zhì)代謝特點是維持血液生物功能的基礎(chǔ) is 、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 。 紅細胞成熟過程中的代謝變化 注：“ +” ，“ -” 分別表示該途徑有或無； *晚幼紅細胞為“ -” 。 代謝能力 有核紅細胞 網(wǎng)織紅細胞 成熟紅細胞 成熟紅細胞 成 成 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 （一）糖代謝 血循環(huán)中的紅細胞每天大約從血漿攝取 30 其中 90% 95%經(jīng)糖酵解通路和 2,3 5% 10%通過磷酸戊糖途徑進行代謝 。 紅細胞中存在催化糖酵解所需要的所有的酶和中間代謝物 ， 糖酵解的基本反應(yīng)和其他組織相同 。 糖酵解是紅細胞獲得能量的唯一途徑 ， 每摩爾葡萄糖經(jīng)酵解生成 2 產(chǎn)生 2+， 通過這一途徑 可 使 紅 細 胞 內(nèi) 濃 度 維 持 103水平 。 1. 糖酵解和 2,3,3路 葡萄糖 1, 32, 3, 3酸酶 二磷酸甘油酸變位酶 3 油酸激酶 乳酸 2,32,3路： 正常情況下 ， 2,3 所以 2,35% 50%， 但是由于 2,3 2,3 造成紅細胞內(nèi) 2,3 紅細胞內(nèi) 2,3 但主要功能是調(diào)節(jié)血紅蛋白的運氧功能 。 紅細胞內(nèi)磷酸戊糖途徑的代謝過程與其他細胞相同，主要功能是產(chǎn)生 +。 2. 磷酸戊糖途徑 3. 紅細胞內(nèi)糖代謝的生理意義 （ 1） 維持紅細胞膜上鈉泵 （ K+的正常運轉(zhuǎn)； 維持紅細胞膜上鈣泵 (正常運轉(zhuǎn)； 維持紅細胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進行交換； 少量 生物合成； 啟動糖酵解過程 。 2, 3氧的重要因素，可增加 （） 2, 3 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 。 紅細胞中的 含量 ， 使紅細胞免遭外源性和內(nèi)源性氧化劑的損害 。 （） 谷胱甘肽的氧化與還原及其有關(guān)代謝 : 葡萄糖66H+ 22磷酸葡萄糖脫氫酶 谷胱甘肽還原酶 谷胱甘肽過氧化物酶 成熟紅細胞的脂類幾乎都存在于細胞膜 。 成熟紅細胞已不能從頭合成脂肪酸 ， 但膜脂的不斷更新卻是紅細胞生存的必要條件 。 紅細胞通過主動參入和被動交換不斷地與血漿進行脂質(zhì)交換 ， 維持其正常的脂類組成 、結(jié)構(gòu)和功能 。 （二）脂代謝 （三）血紅蛋白的合成與調(diào)節(jié) 珠蛋白 ， 血紅素 ( 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 : 血紅蛋白的合成包括 : 1. 血紅素的生物合成 合成的組織和亞細胞定位： 參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的幼紅細胞和網(wǎng)織紅細胞中合成。 合成原料： 甘氨酸、琥珀酰 合成的起始和終末階段均在線粒體內(nèi)進行，而中間階段在胞漿內(nèi)進行。 合成部位： 血紅素合成過程： 合成： + （磷酸吡哆醛） C O O S C o 反應(yīng)部位在線粒體內(nèi)； 催化此反應(yīng)的酶是 其輔酶是磷酸吡哆醛。此酶是血紅素合成的限速酶，受血紅素的反饋調(diào)節(jié)。 膽色素原 (生成： 2 在 化下，二分子 水縮合生成一分子 H H 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 糞卟啉原 尿卟啉原 同合酶 尿卟啉原 同合酶 尿卟啉原 脫羧酶 反應(yīng)部位：胞液 反應(yīng)生成的糞卟啉原 再進入線粒體。 血紅素的生成： 反應(yīng)部位：線粒體 糞卟啉原 原卟啉原 原卟啉 血紅素 糞卟啉原 氧化脫羧酶 亞鐵螯合酶 原卟啉原 氧化酶 合成的主要部位是骨髓和肝臟 ， 但成熟紅細胞不能合成； 合成的原料簡單：琥珀酰 甘氨酸小分子物質(zhì)； 合成過程的起始與最終過程在線粒體 ， 中間過程在胞液 。 血紅素合成的特點 ： 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(dǎo)其生成。 血紅素合成的調(diào)節(jié)： 與膜受體結(jié)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。 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 )。 促紅細胞生成素 ( 高鐵血紅素 （無活性） 有活性 ） （無活性） P + 高鐵血紅素對起始因子 2的調(diào)節(jié)： （有活性） P 血紅素合成后與珠蛋白結(jié)合成 血紅蛋白。 珠蛋白的合成同一般蛋白質(zhì)的合成，其合成受血紅