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1、v 血浆蛋白血浆蛋白v 血细胞的代谢血细胞的代谢n本章讲述内容：第第2页页/共共43页页第1页/共43页第一节第一节血浆蛋白是维持体内代谢的重要物质Plasma Proteins are Important for Maintaining the Metabolism in vivo第第3页页/共共43页页第2页/共43页一、血浆蛋白的分类与性质v血血浆浆蛋蛋白白是是指指血血浆浆含含有有的的蛋蛋白白质质，是是血血浆浆中中的的主主要要的的固固体体成成分分。血血浆浆蛋蛋白白总总浓浓度度：7075g/L。v通通常常按按来来源源、分分离离方方法法和和生生理理功功能能将将血血浆浆蛋蛋白白质分类。质分类。
2、v分分 离离 蛋蛋 白白 质质 的的 常常 用用 方方 法法 包包 括括 电电 泳泳(electrophoresis)和超速离心和超速离心(ultra centrifuge)。（一）血浆蛋白的分类第第4页页/共共43页页第3页/共43页n通过电泳将血浆蛋白质分为：通过电泳将血浆蛋白质分为：2球蛋白清蛋白(albumin)1球蛋白(globulin)球蛋白球蛋白第第5页页/共共43页页第4页/共43页 A 清蛋白清蛋白 1 2 清蛋白 1 2 Bn血清蛋白电泳图谱：血清蛋白电泳图谱：第第6页页/共共43页页第5页/共43页种种 类类血血 浆浆 蛋蛋 白白1.载体蛋白载体蛋白2.免疫防御系统蛋免疫
3、防御系统蛋3.凝血和纤溶蛋白凝血和纤溶蛋白4.酶酶5.蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂6.激素激素7.参与炎症应答的蛋白参与炎症应答的蛋白清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等IgG,IgM,IgA,IgD,IgE 和补体和补体C1-9 等等凝血因子凝血因子、凝血酶原、纤溶酶原等、凝血酶原、纤溶酶原等卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等 1抗胰蛋白酶、抗胰蛋白酶、2巨球蛋白等巨球蛋白等促红细胞生成素、胰岛素等促红细胞生成素、胰岛素等C-反应蛋白、反应蛋白、2酸性糖蛋白等酸性糖蛋白等n依据生理功能将血浆蛋白质分类：第第7页页/共共43页页第6页/共43页
4、 1.绝大多数血浆蛋白在肝合成。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血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核蛋白体上。白体上。3.除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白。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在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半衰期。半衰期。6.在急性炎症或某种类型组织损伤等情况下，某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，它们被称为急性时些血浆蛋白的水平会增高，它们被称为急性时相蛋白质相蛋
5、白质(acute phase protein，APP)。（二）血浆蛋白的性质第第8页页/共共43页页第7页/共43页二、血浆蛋白的功能（一）维持血浆胶体渗透压正常人血浆胶体渗透压的大小，取决于血浆蛋白质的摩尔浓度。由于清蛋白的分子量小（69kDa），在血浆内的总含量大、摩尔浓度高，加之在生理pH条件下，其电负性高，能使水分子聚集其分子表面，故清蛋白能最有效地维持胶体渗透压。清蛋白所产生的胶体渗透压大约占血浆胶体总渗透压的75%80%。第第9页页/共共43页页第8页/共43页（二）维持血浆正常的pH正常血浆的pH为7.400.05。蛋白质是两性电解质，血浆蛋白质的等电点大部分在pH 4.07.3
6、之间，血浆蛋白盐与相应蛋白形成缓冲对，参与维持血浆正常的pH。第第10页页/共共43页页第9页/共43页（三）运输作用血浆蛋白质分子的表面上分布有众多的亲脂性结合位点，脂溶性物质可与其结合而被运输。血浆蛋白还能与易被细胞摄取和易随尿液排除的一些小分子物质结合，防止它们从肾丢失。此外血浆中还有皮质激素传递蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白等。这些载体蛋白除结合运输血浆中某种物质外，还具有调节被运输物质代谢的作用。第第11页页/共共43页页第10页/共43页（四）免疫作用血浆中的免疫球蛋白，IgG、IgA、IgM、IgD和IgE，又称为抗体，在体液免疫中起至关重要的作用。此外，血浆中还有一组协助抗体完成免疫
7、功能的蛋白酶补体。第第12页页/共共43页页第11页/共43页（五）催化作用血浆中的酶称作血清酶。根据血清酶的来源和功能，可分为以下三类：1.血浆功能酶2.外分泌酶3.细胞酶 第第13页页/共共43页页第12页/共43页（六）营养作用每个成人3L左右的血浆中约有200g蛋白质。体内的某些细胞，如单核吞噬细胞系统，吞饮血浆蛋白质，然后由细胞内的酶类将吞入细胞的蛋白质分解为氨基酸参入氨基酸池，用于组织蛋白质的合成，或转变成其他含氮化合物。此外，蛋白质还能分解供能。第第14页页/共共43页页第13页/共43页（七）凝血、抗凝血和纤溶作用 血浆中存在众多的凝血因子、抗溶血及纤溶物质，它们在血液中相互作
8、用、相互制约，保持循环血流通畅。但当血管损伤、血液流出血管时，即发生血液凝固，以防止血液的大量流失。第第15页页/共共43页页第14页/共43页（八）血浆蛋白质异常与临床疾病血浆蛋白质在维持人体正常代谢中有重要功能，血浆蛋白质异常可见于多种临床疾病：风湿病肝疾病多发性骨髓瘤多发性骨髓瘤血浆蛋白电泳图谱第第16页页/共共43页页第15页/共43页第三节第三节血细胞物质代谢特血细胞物质代谢特点是维持血液生物点是维持血液生物功能的基础功能的基础Metabolism of Blood Cells is the Base of Blood Biological Functions第第17页页/共共43页
9、页第16页/共43页一、红细胞的代谢特点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。第第18页页/共共43页页第17页/共43页红细胞成熟过程中的代谢变化注：注：“+”+”，“-”-”分别表示该途径有或无；分别表示该途径有或无；*晚幼红细胞为晚幼红细胞为“-”-”。代谢能力代谢能力有核红细胞有核红细胞网织红细胞网织红细胞成熟红细胞成熟红细胞成熟红细胞成熟红细胞 DNA 合合 成成 RNA 合合 成成 蛋白质蛋白质 合合 成成 血红素合成血红素合成 脂类合成脂类合成 三羧缩酸循环三羧缩酸循环 氧化磷酸化氧化磷酸化 糖
10、酵解糖酵解磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第第19页页/共共43页页第18页/共43页（一）糖代谢v血循环中的红细胞每天大约从血浆摄取30g葡萄糖，其中90%95%经糖酵解通路和2,3-二磷酸甘油酸旁路进行代谢，5%10%通过磷酸戊糖途径进行代谢。第第20页页/共共43页页第19页/共43页红细胞中存在催化糖酵解所需要的所有的酶和中间代谢物，糖酵解的基本反应和其他组织相同。糖酵解是红细胞获得能量的唯一途径，每摩尔葡萄糖经酵解生成2mol乳酸的过程中，产生2mol ATP和2mol NADH+H+，通过这一途径可使红细胞内ATP的浓度维持在1.85103mol/L水平。1.糖酵解和2,3-二磷酸甘油酸(
11、2,3-BPG)旁路第第21页页/共共43页页第20页/共43页葡萄糖葡萄糖1,3-BPG3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2,3-BPG2,3-BPG 磷酸酶磷酸酶二磷酸甘油酸变位酶二磷酸甘油酸变位酶3-磷酸甘磷酸甘 油酸激酶油酸激酶乳酸乳酸n2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路：第第22页页/共共43页页第21页/共43页正常情况下，2,3-BPG对二磷酸甘油酸变位酶的负反馈作用大于对3-磷酸甘油酸激酶的抑制作用，所以2,3-二磷酸甘油酸支路仅占糖酵解的15%50%，但是由于2,3-BPG磷酸酶的活性较低，2,3-BPG的生成大于分解，造成红细胞内2,3-BPG升高。红细胞内2,3-BPG虽然
12、也能供能，但主要功能是调节血红蛋白的运氧功能。第第23页页/共共43页页第22页/共43页红细胞内磷酸戊糖途径的代谢过程与其他细胞相同，主要功能是产生NADPH+H+。2.磷酸戊糖途径第第24页页/共共43页页第23页/共43页3.红细胞内糖代谢的生理意义（1）ATP的功能 v维持红细胞膜上钠泵（Na+-K+-ATPase）的正常运转；v维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转；v维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换；v少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+的生物合成；vATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程。第第25页页/共共43页页第24页/共43页2,3-BPG是调节血
13、红蛋白(Hb)运氧的重要因素，可增加Hb与氧的亲和力。（）2,3-BPG的功能第第26页页/共共43页页第25页/共43页对抗氧化剂，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。红细胞中的NADPH能维持细胞内还原型谷胱甘肽(GSH)的含量，使红细胞免遭外源性和内源性氧化剂的损害。（）NADH和NADPH的功能第第27页页/共共43页页第26页/共43页n谷胱甘肽的氧化与还原及其有关代谢:葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸6-磷酸葡磷酸葡萄糖酸萄糖酸NADP+NADP+H+2GSHGSSGH2O22H2O6磷酸葡萄磷酸葡萄糖脱氢酶糖脱氢酶谷胱甘肽谷胱甘肽还原酶还原酶谷胱甘
14、肽过谷胱甘肽过氧化物酶氧化物酶第第28页页/共共43页页第27页/共43页成熟红细胞的脂类几乎都存在于细胞膜。成熟红细胞已不能从头合成脂肪酸，但膜脂的不断更新却是红细胞生存的必要条件。红细胞通过主动参入和被动交换不断地与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能。（二）脂代谢第第29页页/共共43页页第28页/共43页（三）血红蛋白的合成与调节珠蛋白，血红素珠蛋白，血红素(heme)v血红素的合成血红素的合成v珠蛋白的合成珠蛋白的合成v血红蛋白的合成血红蛋白的合成n血红蛋白的组成:n血红蛋白的合成包括:第第30页页/共共43页页第29页/共43页1.血红素的生物合成n合成的组织和亚细胞
15、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。n合成原料：甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+合成的起始和终末阶段均在线粒体内进行，而中间阶段在胞浆内进行。n合成部位：第第31页页/共共43页页第30页/共43页n血红素合成过程：血红素合成过程：-氨基-酮戊酸(-aminolevulinic acid,ALA)的合成：+HSCoA+CO2ALA合酶合酶（磷酸吡哆醛）（磷酸吡哆醛）第第32页页/共共43页页第31页/共43页反应部位在线粒体内；催化此反应的酶是ALA合酶(ALA synthase)，其辅酶是磷酸吡哆醛。此酶是血红素合成的限速酶，受血红素的反馈调节。ALA生成后从
16、线粒体进入胞液。第第33页页/共共43页页第32页/共43页胆色素原胆色素原(prophobilinogen，PBG)的生成：的生成：ALA脱水酶脱水酶2H2Ov在在ALA脱水酶脱水酶(ALA dehydrase)催化下，二分子催化下，二分子 ALA 脱水缩合生成一分子脱水缩合生成一分子PBG。第第34页页/共共43页页第33页/共43页 尿卟啉原与粪卟啉原的生成：尿卟啉原与粪卟啉原的生成：4x 胆色素原胆色素原线状四吡咯线状四吡咯尿卟啉原尿卟啉原粪卟啉原粪卟啉原尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原同合酶同合酶尿卟啉原尿卟啉原脱羧酶脱羧酶v反应部位：胞液反应部位：胞液v反应生成的粪卟啉
17、原再进入线粒体。第第35页页/共共43页页第34页/共43页 血红素的生成：血红素的生成：v反应部位：线粒体反应部位：线粒体粪卟啉原原卟啉原原卟啉原原卟啉原卟啉血红素血红素粪卟啉原氧化脱羧酶亚铁螯合酶亚铁螯合酶原卟啉原原卟啉原氧化酶氧化酶第第36页页/共共43页页第35页/共43页第第37页页/共共43页页第36页/共43页 合合成成的的主主要要部部位位是是骨骨髓髓和和肝肝脏脏，但但成成熟熟红红细胞不能合成；细胞不能合成；合合成成的的原原料料简简单单：琥琥珀珀酰酰CoA、甘甘氨氨酸酸Fe2+等小分子物质；等小分子物质；合合成成过过程程的的起起始始与与最最终终过过程程在在线线粒粒体体，中中间过程
18、在胞液。间过程在胞液。n血红素合成的特点：第第38页页/共共43页页第37页/共43页v是血红素合成的限速酶；是血红素合成的限速酶；v受血红素反馈抑制；受血红素反馈抑制；v高铁血红素强烈抑制；高铁血红素强烈抑制；v某些固醇类激素可诱导其生成。某些固醇类激素可诱导其生成。n血红素合成的调节：ALA合酶：第第39页页/共共43页页第38页/共43页v与膜受体结合，加速有核红细胞的成熟以与膜受体结合，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及血红素和的合成促使原始红细胞的繁殖和分化。和分化。v可被血红素可被血红素、重金属等抑制，亚铁螯合酶、重金属等抑制，亚铁螯合酶还需要还原剂还需要
19、还原剂(如谷胱甘肽如谷胱甘肽)。ALA脱水酶与亚铁螯合酶：促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)：第第40页页/共共43页页第39页/共43页 高铁血红素高铁血红素eIF-2激酶激酶（无活性）（无活性）eIF-2（有活性有活性）eIF-2 （无活性）（无活性）P+ATPADPATPADP+n高铁血红素对起始因子高铁血红素对起始因子2的调节：的调节：eIF-2激酶激酶 （有活性）（有活性）PcAMPPKAPKA第第41页页/共共43页页第40页/共43页v血红素合成后与珠蛋白结合成血红素合成后与珠蛋白结合成 血红蛋白。血红蛋白。v 珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受血红素调控。成受血红素调控。2.血红蛋白的合成：第第42页页/共共43页页第41页/共43页糖代谢：以糖酵解为主，提供能量；磷酸戊糖途径产生的NADPH经氧化酶的电子体系使O2 还原产生超氧阴离子、H2O2、OH等自由基，起杀菌作用。脂代谢：不能从头合成脂肪酸；可将花生四烯酸转变成血栓素、前列腺素、白三烯等活性物。氨基酸和蛋白质代谢：粒细胞中,氨基酸的浓度较高，由于成熟粒细胞缺乏内质网，故蛋白质合成量很少。而单核吞噬细胞的蛋白质代谢很活跃,能合成多种酶、补体和各种细胞因子。二、白细胞代谢第第43页页/共共43页页第42页/共43页谢谢您的观看！第43页/共43页