臨床六班生化變形的紅細(xì)胞

生化實(shí)驗(yàn)

―變形的紅細(xì)胞

上個(gè)世紀(jì)初，芝加哥一個(gè)20歲的黑人大學(xué)生因咳嗽、發(fā)燒、肌肉疼痛被送進(jìn)醫(yī)院。病人感到虛弱和頭暈，并有頭痛。一年以來(lái)，他一直感到心悸和氣短。醫(yī)生在對(duì)他進(jìn)行體檢時(shí)了解到，他從小經(jīng)常小腿上長(zhǎng)瘡，而且不易愈合。經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，病人患的是貧血病。奇怪的是，他的貧血病非常特殊，血液中的紅細(xì)胞形狀異常，許多都變成了鐮刀形。案例：?jiǎn)栴}1：黑人大學(xué)生患的是什么??？診斷依據(jù)？答：鐮刀型細(xì)胞貧血癥 血液中的紅細(xì)胞形狀異常，許多都變成了鐮刀形。問(wèn)題2：正常紅細(xì)胞是什么形狀？有什么特點(diǎn)？答：雙凹圓碟形富含血紅蛋白，可塑變形，高效率運(yùn)輸氧和二氧化碳問(wèn)題3：紅細(xì)胞為什么會(huì)形成鐮刀形？答：其分子病理是β基因發(fā)生單一堿基突變，正常β基因第6個(gè)密碼子為GAG，編譯谷氨酸突變后變?yōu)镚TG編譯纈氨酸，這種單個(gè)氨基酸的替代即形成HbS（鐮形細(xì)胞的血紅蛋白）。在HbS中，由于帶負(fù)電的極性親水谷氨酸被不帶電的非極性疏水纈氨酸所代替，致使血紅蛋白的溶解度下降。在氧張力低的毛細(xì)血管區(qū)，HbS形成管狀凝膠結(jié)構(gòu)(如棒狀結(jié)構(gòu))，導(dǎo)致紅細(xì)胞扭曲成鐮刀狀(即鐮變)問(wèn)題4：鐮刀形紅細(xì)胞為什么會(huì)引起貧血？答：這種僵硬的鐮狀紅細(xì)胞不能通過(guò)毛細(xì)血管，加上HbS的凝膠化使血液的黏滯度增大，阻塞毛細(xì)血管,引起局部組織器官缺血缺氧，產(chǎn)生脾腫大、胸腹疼痛(又叫做“鐮形細(xì)胞痛性危象”)等臨床表現(xiàn)。問(wèn)題5：這種疾病與哪一種蛋白的結(jié)構(gòu)功能異常有關(guān)？表明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能之間存在什么樣的關(guān)系？答：谷氨酸一級(jí)結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵部位氨基酸殘基改變可引起蛋白質(zhì)功能異常問(wèn)題6：這種疾病的核酸水平的分子機(jī)制是什么？答：β基因發(fā)生單一堿基突變，正常β基因第6個(gè)密碼子為GAG，編譯谷氨酸突變后變?yōu)镚TG編譯纈氨酸問(wèn)題7：由于基因的突變引起了蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的改變而導(dǎo)致的疾病，稱為什么??？答：分子病問(wèn)題8：舉出2-3個(gè)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的其他案例？并分析其分子機(jī)制。答：（1）核糖核酸酶的變性與復(fù)性及其功能的喪失與恢復(fù) 核糖核酸酶是由124個(gè)氨基酸組成的一條多肽鏈，含有四對(duì)二硫鍵，空間構(gòu)象為球狀分子。將天然核糖核酸酶在8mol/L脲中用β-巰基乙醇處理，則分子內(nèi)的四對(duì)二硫鍵斷裂，分子變成一條松散的肽鏈，此時(shí)酶活性完全喪失。但用透析法除去β-巰基乙醇和脲后，此酶經(jīng)氧化又自發(fā)地折疊成原有的天然構(gòu)象，同時(shí)酶活性又恢復(fù)。

（2）血紅蛋白的變構(gòu)現(xiàn)象

血紅蛋白是一個(gè)四聚體蛋白質(zhì)，具有氧合功能，可在血液中運(yùn)輸氧。研究發(fā)現(xiàn)，脫氧血紅蛋白與氧的親和力很低，不易與氧結(jié)合。一旦血紅蛋白分子中的一個(gè)亞基與O2結(jié)合，就會(huì)引起該亞基構(gòu)象發(fā)生改變，并引起其它三個(gè)亞基的構(gòu)象相繼發(fā)生變化，使它們易于和氧結(jié)合，說(shuō)明變化后的構(gòu)象最適合與氧結(jié)合。

問(wèn)題9：貧血有哪些種？分子機(jī)制？缺鐵性貧血，是體內(nèi)鐵的儲(chǔ)存不能滿足正常血紅蛋白合成的需要而發(fā)生的貧血，是由于鐵攝入量不足、吸收量減少、需要量增加、鐵利用障礙或丟失過(guò)多所致。

2、再生障礙性貧血，是由多種原因引起的骨髓干細(xì)胞、造血微環(huán)境損傷以及免疫機(jī)制改變，導(dǎo)致骨髓造血功能衰竭，出現(xiàn)以全血細(xì)胞（紅細(xì)胞、粒細(xì)胞、血小板）減少為主要表現(xiàn)的疾病。

3、巨幼細(xì)胞性貧血，因缺乏維生素B12和（或）葉酸所致

4、出血性貧血，包括急性和慢性兩種。急性出血性貧血，由于外傷或手術(shù)引起內(nèi)臟器官（如肝、脾、腔動(dòng)脈及腔靜脈等）及軀體血管破裂造成大出血，使機(jī)體血容量突然降低。慢性出血性貧血，主要由于慢性胃腸炎癥，肺、