生化課件生秀梅11血液

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

血細胞:紅細胞，白細胞，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）.血液的固體成分無機物：以電解質(zhì)為主(以無機離子的形式存在）有機物：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、組織間液和其他細胞外液構(gòu)成機體的內(nèi)環(huán)境，是體內(nèi)細胞直接生活的環(huán)境。組織間液:存在于各種組織細胞間隙的液體，可以與血漿交換物質(zhì)，也可以與組織細胞交換物質(zhì)。血漿在溝通內(nèi)外環(huán)境、維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定（如pH、滲透壓、各種化學成份的濃度等）、物質(zhì)的運輸（營養(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，紅細胞1.090,pH:全血和血漿7.40±0.05,靜脈血比動脈血稍低；血漿滲透壓在37℃時相當于7.6個大氣壓，即7.7×105Pa，或約300mOsm/L。第一節(jié)

血液的化學成分一、水和電解質(zhì)水:正常成人含水量:血漿

93%-95%;紅細胞65%-68%;

水是血漿和血細胞內(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，反映了人體進水量與排水量之間的動態(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)的無機鹽陽離子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+

陰離子:Cl-、HCO-、HPO42-、SO42-

血漿Na+、Cl-最多,血細胞內(nèi)K+、HPO42-最多。血漿中Na+、K+、Ca2+保持適當比例，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增高，它們被稱為急性時相蛋白質(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

營養(yǎng)作用運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，腎功能嚴重損害時，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、氣體和其他有機化合物主要為O2和CO2O2

和CO2通過血液運輸，將細胞呼吸與肺呼吸聯(lián)系起來。第二節(jié)

紅細胞代謝一、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胞定位主要在骨髓的幼紅細胞和網(wǎng)織紅細胞中合成，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）反應部位：線粒體ALA膽色素原的生成

ALA生成后從線粒體進入胞液ALA脫水酶2H2O反應部位：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脫羧酶反應部位：胞液④血紅素的生成胞液中的糞卟啉原Ⅲ再進入線粒體反應部位：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，但成熟紅細胞不能合成；②合成的原料簡單：琥珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物質(zhì)；③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烈抑制某些固醇類激素可誘導其生成⑵合成的調(diào)節(jié)促紅細胞生成素(erythropoietin,EPO)

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。雄激素等在肝臟中轉(zhuǎn)變成5β-氫睪酮，誘導ALA合酶的生成，促進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，也是肌紅蛋白細胞色素、過氧化物酶和過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）鐵的來源人體內(nèi)鐵的分布及含量（以70㎏體重計算）鐵的攝取與排泄食物中的鐵

紅細胞破壞釋放出的Hb鐵

胃腸道內(nèi)鐵的吸收（十二指腸及空場上段）

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、形成鐵難溶性復合物：磷酸、植酸、草酸、鞣酸等

血紅素可直接被粘膜細胞吸收

鐵的運輸

食物中攝取鐵為Fe2+

要能夠運輸必須轉(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鐵的儲存

儲存形式為：鐵蛋白（90%）和鐵血黃素儲存部位：肝（星形細胞）、脾、骨髓二、成熟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

代謝能力

有核紅細胞

網(wǎng)織紅細胞

成熟紅細胞分裂增殖能力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.紅細胞內(nèi)糖代謝的生理意義⑴ATP的功能維持紅細胞膜上鈉泵(Na+-K+-ATPase)的正常運轉(zhuǎn)維持紅細胞膜上鈣泵(Ca2+-ATPase)的正常運轉(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ATP用于谷胱甘肽、NAD+

的生物合成

ATP用于葡萄糖的活化，啟動糖酵解過程2,3-BPG是調(diào)節(jié)血紅蛋白(Hb)運氧的重要因素，可降低Hb與氧的親和力。⑵2,3-BPG的功能

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。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氧化物酶

成熟紅細胞不能從頭合成脂肪酸，通過主動參入和被動交換不斷的與血漿進行脂質(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結(jié)構(gòu)α鏈：141個aa，β、γ和δ等：146個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)與鐵原子配價結(jié)合，稱近心組氨酸，血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)血紅蛋白的功能Hb功能：運輸O2

運輸CO2

參與H+代謝的調(diào)節(jié)Hb對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)物通過改變Hb分子的構(gòu)象來調(diào)節(jié)Hb結(jié)合O2的能力，這就是Hb表現(xiàn)的別構(gòu)效應。（一）血紅蛋白的運氧功能Hb蛋白攜氧功能具有協(xié)同效應，從而導致其氧結(jié)合曲線為S形曲線。（二）波爾效應

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