血液化學(xué)教學(xué)提綱

血液化學(xué)★

血液的功能溝通內(nèi)外環(huán)境及機(jī)體各部分維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的恒定物質(zhì)運輸免疫凝血、抗凝血血液中某些代謝物濃度的變化，反映體內(nèi)代謝或功能狀況2血漿蛋白血漿蛋白的分類與性質(zhì)血漿蛋白的功能血細(xì)胞代謝紅細(xì)胞的代謝特點白細(xì)胞代謝內(nèi)容提綱3血液的組成血液有形成分：紅細(xì)胞、白細(xì)胞血小板液態(tài)血漿(plasma)全血(blood)不加抗凝劑

加入抗凝劑血清(serum)：▲血液凝固后析出淡黃色透明液體。▲血清與血漿的區(qū)別在于血清中沒有纖維蛋白原4比重：1.050~1.060，pH：7.40±0.05滲透壓(37℃)：770kPa(310mOsm/L)

血液的理化參數(shù)5

血液有形成分男性女性新生兒RBC(4.0～5.5)×1012/L(3.5～5.0)×1012/L(6.0～7.0)×1012/LWBC(4.0～10.0)×109/L(15.0～20.0)×109/LHb120～160g/L110～150g/L170～200g/L血小板100～300×109/L6

血漿的組成水血漿含水93%--95%氣體O2、CO2、N2可溶性固體有機(jī)物蛋白質(zhì)非蛋白氮糖脂類維生素?zé)o機(jī)物無機(jī)離子7

非蛋白氮(non-proteinnitrogen,NPN):

尿素、肌酸、肌酐、尿酸、膽紅素和氨中的氮的總稱。正常人血中NPN為14.28~24.99mmol/L，其中血尿素氮(bloodureanitrogen,BUN)約占50%臨床意義：（1）蛋白質(zhì)、核酸分解代謝的終產(chǎn)物，經(jīng)血液運輸至腎臟尿排，反映腎功能。（2）氮質(zhì)血癥8體液細(xì)胞內(nèi)液（2/3）細(xì)胞外液（1/3）細(xì)胞間液血管內(nèi)液水和電解質(zhì)的動態(tài)平衡是維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要因素。電解質(zhì)陽離子：Na＋

陰離子：HPO42-陽離子：K＋

陰離子：Cl-和HCO3-

細(xì)胞外電解質(zhì)細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)

血液無機(jī)成分是機(jī)體穩(wěn)態(tài)的重要標(biāo)志9體液中電解質(zhì)紊亂是多種疾病的最常見的表現(xiàn)體液改變可引起脫水或水腫；電解質(zhì)改變可引起低Na＋、低K＋血癥或高Na＋、高K＋血癥和酸、堿中毒。10

非血漿固有酶有臨床診斷價值肝臟病變可引起血清中轉(zhuǎn)氨酶活性升高急性胰腺炎時胰淀粉酶升高例如：血漿酶血漿功能酶：如凝血酶類血漿非功能酶細(xì)胞酶：如轉(zhuǎn)氨酶類外分泌酶：如胰淀粉酶11肝功能障礙血漿清蛋白合成減少營養(yǎng)不良血漿蛋白減少腎功能障礙血漿清蛋白丟失增多水腫急性炎癥或某些組織損傷時急性時相蛋白（acutephaseprotein，APP）會增加。溶血時，血液中血紅蛋白增加。肝功能障礙凝血酶原合成減少出血傾向

很多疾病可改變血漿蛋白質(zhì)含量12第一節(jié)

血漿蛋白PlasmaProtein13一、血漿蛋白的分類與性質(zhì)血漿蛋白質(zhì)(plasmaproteins)是血漿固體成分中含量很多、組成極為復(fù)雜、功能廣泛的一類化合物。目前已經(jīng)研究的血漿蛋白不下500種，其中已分離出接近純品者有200種。14（一）血漿蛋白的分類人血漿內(nèi)蛋白質(zhì)總濃度大約為70~75g/L，通常按來源、分離方法和生理功能將血漿蛋白質(zhì)分類：

151.按分離方法：電泳（electrophoresis）——最常用方法。醋酸纖維素薄膜電泳(Electrophoresisoncelluloseacetatemembrane)聚丙烯酰胺凝膠電泳(Polyacrylamidegelelectrophoresis，PAGE)超速離心——根據(jù)蛋白質(zhì)的密度將其分離。16醋酸纖維素薄膜電泳——簡單快速

以pH8.6的巴比妥溶液作緩沖液，可將血清蛋白質(zhì)按快慢速度分成五條區(qū)帶：清蛋白a1球蛋白a2球蛋白b球蛋白g球蛋白點樣線17清蛋白(Albumin)：人體血漿中最主要的蛋白質(zhì)，在肝臟合成，濃度為38~48g/L，約占血漿總蛋白的50％以上。(2)球蛋白(Globulin)：濃度為15~30g/L(3)A/G：1.5-2.5。18

舉例：血漿脂蛋白的分離超速離心192.按生理功能：

種類

血漿蛋白（1）載體蛋白（2）免疫防御系統(tǒng)蛋白（3）凝血和纖溶蛋白（4）酶（5）蛋白酶抑制劑（6）激素（7）參與炎癥應(yīng)答的蛋白清蛋白、脂蛋白、運鐵蛋白、銅藍(lán)蛋白等IgG,IgM,IgA,IgD,IgE和補(bǔ)體C1-9等凝血因子Ⅶ、Ⅷ、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(xì)胞生成素、胰島素等C-反應(yīng)蛋白、2酸性糖蛋白等（8）其他未知功能蛋白20（二）血漿蛋白質(zhì)的性質(zhì)合成器官：主要是肝臟-球蛋白（抗體）由漿細(xì)胞合成合成場所：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)合的核蛋白體，為分泌型蛋白質(zhì)幾乎都是糖蛋白（清蛋白除外）具有多態(tài)性具有特征性的循環(huán)半衰期21二、血漿蛋白的功能維持血漿膠體滲透壓：主要靠血漿清蛋白，血漿膠體滲透壓的

75％～80%由它維持。調(diào)節(jié)血漿pH值，維持酸堿平衡蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，血漿蛋白鹽與相應(yīng)蛋白質(zhì)形成緩沖對，參與維持血漿正常的pH。

22特殊的結(jié)合運輸功能運鐵蛋白是鐵的轉(zhuǎn)運載體皮質(zhì)類固醇結(jié)合球蛋白運輸皮質(zhì)激素血漿銅藍(lán)蛋白可結(jié)合銅清蛋白具有結(jié)合各種配體分子的能力免疫防御功能血漿中免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）協(xié)助抗體的蛋白酶—補(bǔ)體23催化作用：（1）血漿功能酶（2）外分泌酶（3）細(xì)胞酶凝血、抗凝血與纖溶作用凝血因子、纖維蛋白原纖溶酶原營養(yǎng)作用24當(dāng)急性炎癥或組織損傷時，某些血漿蛋白水平增高。這些血漿蛋白被稱為急性時相蛋白質(zhì)(acutephaseproteins，APP)包括：α1-抗胰蛋白酶(a1-antitrypsin,AAT)

a1-酸性糖蛋白(a1-acidglycoprotein,AAG)銅藍(lán)蛋白(ceruloplasmin,CER)C4、C3纖維蛋白原C-反應(yīng)蛋白等。急性時相蛋白25α1-抗胰蛋白酶

(α1-antitrypsin,AAT)肝細(xì)胞及巨噬細(xì)胞合成，394個氨基酸殘基具有絲氨酸蛋白酶抑制作用，抑制胰蛋白酶、纖溶酶、凝血酶等多種酶的活性低血漿AAT可見于：胎兒呼吸窘迫綜合征AAT缺陷常伴有新生兒肝炎，嬰幼兒和成人的肝硬化、肝癌和早年（20-30歲）出現(xiàn)的肺氣腫等26α1-酸性糖蛋白

（α1-acidglycoprotein，AAG)AAG是主要的急性時相反應(yīng)蛋白AAG的測定目前主要作為急性時相反應(yīng)的指標(biāo)在風(fēng)濕病、惡性腫瘤及心肌梗死患者常增高，在營養(yǎng)不良、嚴(yán)重肝損害等情況下降低27甲胎蛋白（α-fetoprotein,α-FP或AFP）

大約80%的肝癌患者血清中AFP升高α2巨球蛋白（2-Macroglobulin）血漿中分子量最大的蛋白質(zhì)，在低白蛋白血癥時代償性增高。也具有抑制蛋白酶的作用，還能將細(xì)胞因子轉(zhuǎn)運到靶細(xì)胞。28銅藍(lán)蛋白(ceruloplosmin,CER)：

感染、創(chuàng)傷和腫瘤時增加。能協(xié)助肝豆?fàn)詈俗冃?wilson病)的診斷，即患者血漿CER含量明顯下降，而伴有血漿可透析的銅含量增加。可用銅螯合劑-青霉胺治療β2-微球蛋白（β2-microglobulin,BMG）

在腎功能衰竭、炎癥及腫瘤時，血漿中濃度可升高。主要的臨床應(yīng)用在于監(jiān)測腎小管功能29C-反應(yīng)蛋白（C-reactiveprotein,CRP）

第一個被確認(rèn)的急性時相反應(yīng)蛋白

作為急性時相反應(yīng)的一個極靈敏的指標(biāo)，血漿中CRP濃度在急性心肌梗死、創(chuàng)傷、感染、炎癥、外科手術(shù)、腫癌浸潤時迅速顯著地增高，可達(dá)正常水平的2000倍30血漿清蛋白(albumin,Alb)

肝實質(zhì)細(xì)胞合成，半衰期15-19天含585個氨基酸殘基的單鏈多肽主要功能：1.維持血漿膠體滲透壓。

2.與各種配體(ligands)結(jié)合，起運輸功能。如運輸FFA、膽紅素、性激素、磺胺藥、青霉素G等藥物。31第三節(jié)

血細(xì)胞代謝MetabolismofBloodCells32紅細(xì)胞的代謝特點糖代謝脂代謝血紅蛋白的合成與調(diào)節(jié)白細(xì)胞代謝33一、紅細(xì)胞的代謝特點

紅細(xì)胞是血液中最主要的細(xì)胞，它是由骨髓中造血干細(xì)胞定向分化而成的紅系細(xì)胞。在成熟過程中，紅細(xì)胞發(fā)生了一系列形態(tài)和代謝的改變。骨髓造血干細(xì)胞原始紅細(xì)胞早幼紅細(xì)胞晚幼紅細(xì)胞網(wǎng)織紅細(xì)胞成熟紅細(xì)胞正成紅細(xì)胞34紅細(xì)胞成熟過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*晚幼紅細(xì)胞為“-”成熟紅細(xì)胞代謝的特點是喪失了合成核酸和蛋白質(zhì)的能力，并不能進(jìn)行有氧氧化，紅細(xì)胞的正常功能主要依賴糖酵解和磷酸戊糖旁路。葡萄糖是紅細(xì)胞唯一能源物質(zhì)。

35（一）糖代謝ATPNADHNADPH乳酸2，3-BPG產(chǎn)物成熟紅細(xì)胞糖代謝途徑糖酵解：提供90％～95％能量2，3-BPG旁路磷酸戊糖途徑36葡萄糖1，3-BPG3-磷酸甘油酸乳酸磷酸甘油酸激酶2，3-BPG2，3-BPG磷酸酶二磷酸甘油酸變位酶2，3-BPG旁路372，3-BPG的功能自身是一個電負(fù)性很高的分子，可與血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白的T構(gòu)象更趨穩(wěn)定，降低血紅蛋白與O2的親和力，可增加O2的釋放。

382，3-BPG旁路的意義2，3-BPG能降低血紅蛋白對氧的親和力2，3-BPG支路是耗能過程，使ATP不至于堆積，維持糖酵解進(jìn)行39

糖酵解產(chǎn)生的ATP的功能（1）維持細(xì)胞膜上的離子泵(鈉-鉀泵、鈣泵)（2）脂質(zhì)交換，維持細(xì)胞膜可塑性（3）少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+的生物合成（4）葡萄糖的活化，啟動糖酵解過程

40NADPH是細(xì)胞內(nèi)重要的還原物質(zhì)，對抗氧化劑，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。2.磷酸戊糖途徑

紅細(xì)胞內(nèi)磷酸戊糖途徑代謝的主要功能是產(chǎn)生NADPH+H+。416-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADPH+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NADPH能維持紅細(xì)胞內(nèi)還原型谷胱甘肽的含量。促使高鐵血紅蛋白（MHb)還原為有載氧功能的血紅蛋白42（二）脂代謝成熟紅細(xì)胞的脂類幾乎都存在于細(xì)胞膜上。成熟紅細(xì)胞不能從頭合成脂酸，所以通過主動參入和被動交換不斷地與血漿進(jìn)行交換，維持其正常的脂類組成、結(jié)構(gòu)和功能。43（三）血紅蛋白的合成與調(diào)節(jié)※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珠蛋白（globin）血紅素（heme）441.血紅素的生物合成原料：甘氨酸、琥珀酰CoA和Fe2+部位：起始和終末過程均在線粒體，中間階段在胞液中合成過程：(1)-氨基--酮戊酸(ALA)的生成

(2)膽色素原的生成(3)尿卟啉原與糞卟啉原的生成

(4)血紅素的生成45（1）ALA的生成COOHCH2CH2C~SCoAOCH2NH2COOHALA合酶(磷酸吡哆醛)HSCoA+CO2COOHCH2CH2CH2NH2C＝O線粒體內(nèi)46（2）膽色素原(prophobilinogen,PBG)的生成COOHCH2CH2CH2CNH2COOHCH2CH2H—C—HCH—N—HOOALA脫水酶2H2OCOOHCH2CH2COOHCH2CH2CCCHCH2NH2NH胞液中47（3）尿卟啉原和糞卟啉原的生成

——胞液中1.4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2.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。3.尿卟啉原Ⅲ在尿卟啉原Ⅲ脫羧酶的催化下，生成糞卟啉原Ⅲ。48環(huán)化脫羧尿卟啉原Ⅲ同合酶49（4）血紅素的生成——線粒體內(nèi)Fe2+

亞鐵螯合酶(血紅素合成酶)

糞卟啉原III原卟啉原IX原卟啉Ⅸ血紅素CO2O2O25051★

血紅素合成的特點合成的主要部位是骨髓與肝，成熟紅細(xì)胞不含線粒體，故不能合成血紅素合成的原料是琥珀酰輔酶A、甘氨酸、Fe2+等小分子物質(zhì)合成的起始與最終過程均在線粒體中進(jìn)行，中間階段在胞液進(jìn)行522.血紅素合成的調(diào)節(jié)（1）ALA合酶——限速酶血紅素別構(gòu)抑制該酶并反饋抑制其合成。維生素B6缺乏將影響血紅素的合成高鐵血紅素(hematin)，強(qiáng)烈抑制ALA合酶，并阻遏其合成。某些固醇類激素、致癌劑、藥物能誘導(dǎo)ALA合酶的生成53（2）ALA脫水酶和亞鐵螯合酶對鉛和重金屬的抑制非常敏感。（3）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Hb的合成，促使原始紅細(xì)胞的繁殖和分化。54

EPO是紅細(xì)胞生成的主要調(diào)節(jié)劑，由166個aa殘基構(gòu)成，分子量為34kD，是一種糖蛋白成人血清EPO主要由腎臟合成，胎兒和新生兒主要由肝臟合成促紅細(xì)胞生成素（EPO）55EPO最早用于治療慢性腎衰貧血，幾乎所有慢性腎衰貧血患者經(jīng)數(shù)月EPO治療均取得較好療效EPO治療過程中應(yīng)密切觀察體內(nèi)鐵水平，使轉(zhuǎn)鐵蛋白的飽和度在20%以上EPO的臨床應(yīng)用56★卟啉癥（porphyria）是血紅素合成過程中酶的缺陷引起卟啉或其前體在體內(nèi)蓄積而導(dǎo)致的一組疾病。類型遺傳方式酶缺陷光敏性皮炎排泄途徑代謝異常部位遲發(fā)性皮膚型卟啉病常顯UPG-D＋尿肝細(xì)胞肝性紅細(xì)胞生成型卟啉病常隱UPG-D＋尿紅細(xì)胞及肝細(xì)胞先天性紅細(xì)胞生成型卟啉病常隱UPG-S+尿紅細(xì)胞紅細(xì)胞生成型原卟啉病常顯亞鐵螯合酶+糞紅細(xì)胞及肝細(xì)胞57卟啉癥患者的卟啉聚積在皮膚、骨骼和牙齒中。如果這種疾病（如先天性紅細(xì)胞生成性血卟啉癥）不治療，在黑暗中無害的卟啉，可被陽光轉(zhuǎn)化成腐蝕性毒素，導(dǎo)致人體變形，患者的耳朵和鼻子爛掉了，嘴唇和牙齦受到腐蝕，露出了紅色的牙根，皮膚到處是瘢痕，皮膚蒼白，最終變成人們想象中的僵尸（因為貧血）那樣恐怖的畸形。58吸血鬼59懼怕陽光:卟啉是一種光敏色素，它會聚集在人的皮膚、骨骼和牙齒上。一旦接觸陽光，就會轉(zhuǎn)化為危險的毒素，吞噬人的肌肉和組織。面容蒼白:卟啉會影響造血功能，破壞血紅素的生成，絕大多數(shù)卟啉癥患者都伴有嚴(yán)重的貧血。不死之身:由于毒素的作用，卟啉癥患者的耳朵和鼻子都會被其腐蝕，而皮膚上也會布滿疤痕，使他們看上去格外蒼老。嗜飲鮮血:對于大多數(shù)卟啉癥患者，輸血和血紅素能夠有效緩解癥狀，并且到現(xiàn)在依然是主流的治療方法。

傳說與真實的吸血鬼60卟啉癥分類病因?qū)W：先天性卟啉癥是由于某種血紅素合成酶系的遺傳性缺陷所致；后天性卟啉癥主要是指鉛中毒或某些藥物中毒引起的鐵卟啉合成障礙。61珠蛋白的合成珠蛋白α鏈和β鏈分別由兩簇基因編碼

類α珠蛋白基因簇(α-likeglobingenecluster)：位于16號染色體，包括ζ、α1、α2和基因類β珠蛋白基因簇(β-likeglobingenecluster)：位于11號染色體，包括ε、γ、δ和β基因62類α珠蛋白基因結(jié)構(gòu)示意圖63類β珠蛋白基因結(jié)構(gòu)示意圖64珠蛋白肽鏈的發(fā)育演變65

成人Hb：Hb

A2297～98%

Hb

A2

222～3%胎兒Hb：HbF22

（α2Gγ2α2Aγ2）胚胎Hb：HbGowerⅠ22

(妊娠12周內(nèi))HbGowerⅡ22

HbPortland22

（ζ2Gγ2ζ2Aγ2）血紅蛋白的類型66地中海貧血最初發(fā)現(xiàn)在地中海地區(qū)居住的人群發(fā)病率特別高而得名，實際上世界各地都有發(fā)生，非洲和東南亞也比較常見。珠蛋白基因缺失/突變導(dǎo)致某種珠蛋白鏈合成障礙造成α鏈和β鏈合成數(shù)量不平衡，引起的溶血性貧血稱為地中海貧血。

67α地中海貧血每條16號染色體上有兩個αGene

——缺失程度不同，α鏈合成部分或完全受到抑制，導(dǎo)致不同類型的地貧。

若一條染色體上缺失一個α基因（／α－）為α+地貧，α鏈合成減少。若一條染色體上兩個α基因均缺失（／－－）為α0地貧，α鏈不能合成。a1a2a1a268臨床類型類型癥狀正常人靜止型+地貧雜合子無癥狀輕型（標(biāo)準(zhǔn)型）0地貧雜合子輕度貧血+地貧純合子血紅蛋白H病0地貧和+地貧雙重雜合子溶血性貧血HbBart’s胎兒水腫綜合征0地貧純合子胎兒水腫a-地中海貧血臨床分類69β地中海貧血

β珠蛋白Gene突變或缺失→β珠蛋白鏈合成速率下降→溶血性貧血

β0地貧：β鏈完全不能合成

β+地貧：β鏈可部分合成70β-地中海貧血臨床分類臨床類型基因型基因產(chǎn)物臨床表現(xiàn)重型地貧+/+、0/00/0、+/0鏈幾乎不能合成鏈合成相對增加HbF和HbA2增高地中海貧血面容溶血性貧血（需輸血）輕型地貧+/A、0/A0/A能合成適量的鏈貧血不明顯或輕度貧血中間型地貧