血液的生物化学(2).ppt

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1、血液的生物化学血液的生物化学 现在学习的是第1页，共49页概概 述述现在学习的是第2页，共49页血血液液(blood)：由由液液体体的的血血浆浆与与混混悬悬在在其其中的红细胞、白细胞和血小板组成。中的红细胞、白细胞和血小板组成。血血浆浆（plasma）：抗抗凝凝后后离离心心获获得得的的淡淡黄色半透明液体。黄色半透明液体。55%-60%血血清清(serum)：血血液液凝凝固固后后析析出出的的淡淡黄黄色色半透明液体。半透明液体。现在学习的是第3页，共49页血血 液液 成成 分分1 水：水：77-81%2 固体成分：固体成分：现在学习的是第4页，共49页 无机物：以电解质为主。无机物：以电解质为主。

2、阳离子：阳离子：Na+,K+,Ca2+,Mg2+阴离子：阴离子：Cl-,HCO3-,HPO42-作用：维持血液晶体渗透压、酸碱平衡及神经作用：维持血液晶体渗透压、酸碱平衡及神经肌肉的正常兴奋性。肌肉的正常兴奋性。有机物：蛋白质、非蛋白含氮化合物、糖类有机物：蛋白质、非蛋白含氮化合物、糖类和脂类。和脂类。现在学习的是第5页，共49页非蛋白氮非蛋白氮(non-protein nitrogen,NPN)血液中的有机物的非蛋白类含氮化合物血液中的有机物的非蛋白类含氮化合物主要有尿素、肌酸、肌酸酐、尿酸、胆红素主要有尿素、肌酸、肌酸酐、尿酸、胆红素和氨等，它们中的氮总称为非蛋白氮。和氨等，它们中的氮总称

3、为非蛋白氮。现在学习的是第6页，共49页正常人血中正常人血中NPN含量：含量：14.2824.99 mmol/L其中其中血尿素氮血尿素氮(BUN)约占约占NPN的的1/2现在学习的是第7页，共49页第一节第一节第一节第一节 血浆蛋白血浆蛋白血浆蛋白血浆蛋白现在学习的是第8页，共49页一一 分类与性质分类与性质（一）分类（一）分类 人人血血浆浆内内蛋蛋白白已已知知200多多种种，总总浓浓度度约约在在70-75g/L。按来源按来源,分离方法和生理功能将其分类分离方法和生理功能将其分类 分离蛋白质的常用方法是分离蛋白质的常用方法是电泳电泳和和超速离心超速离心。现在学习的是第9页，共49页1.盐析法：

4、盐析法：清蛋白清蛋白 球蛋白球蛋白现在学习的是第10页，共49页清（白）蛋白（清（白）蛋白（Albumin）含含585个氨基酸残基的一条多肽链个氨基酸残基的一条多肽链,分子量分子量69kD合成部位：肝脏（合成部位：肝脏（12g/天）天）血浆浓度：血浆浓度：38-48g/L清蛋白与球蛋白的比值清蛋白与球蛋白的比值（A/G）:1.5-2.5功能：维持胶体渗透压（功能：维持胶体渗透压（75-80%）；运输脂肪酸、）；运输脂肪酸、Ca 2+、胆红素、磺胺等。、胆红素、磺胺等。现在学习的是第11页，共49页2.电泳法电泳法 醋酸纤维素薄膜电泳：醋酸纤维素薄膜电泳：现在学习的是第12页，共49页 A 清蛋

5、白清蛋白 1 2 清蛋白清蛋白 1 2 B血血 清清 蛋蛋 白白 电电 泳泳 图图 谱谱现在学习的是第13页，共49页2.电泳法电泳法 聚丙烯酰胺凝胶电泳：数十条区带聚丙烯酰胺凝胶电泳：数十条区带现在学习的是第14页，共49页3.超速离心法：如血浆脂蛋白的分离超速离心法：如血浆脂蛋白的分离 乳糜微粒乳糜微粒 CM 极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 VLDL 低密度脂蛋白低密度脂蛋白 LDL 高密度脂蛋白高密度脂蛋白 HDL现在学习的是第15页，共49页种类血浆蛋白结合蛋白或载体清蛋白、载脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白免疫防御系统蛋白IgG、IgM、IgA、IgD、IgE和补体C19凝血和纤溶蛋白凝血因

6、子、凝血酶原、纤溶酶原等酶LCAT（卵磷脂：胆固醇酰基转移酶）等蛋白酶抑制剂1抗胰蛋白酶、2巨球蛋白等巨球蛋白等激素促红细胞生成素、胰岛素等参与炎症应答的蛋白C-反应蛋白、2酸性糖蛋白等人类血浆蛋白质的分类现在学习的是第16页，共49页(二二)性性 质质1、大多数在肝脏合成、大多数在肝脏合成2、合成场所位于膜结合的多核蛋白体上、合成场所位于膜结合的多核蛋白体上3、除清蛋白外、除清蛋白外,几乎均为糖蛋白几乎均为糖蛋白4、多态性（、多态性（polymorphism）5、均有特异的半衰期、均有特异的半衰期6、急性时相蛋白、急性时相蛋白现在学习的是第17页，共49页二二 功能功能1、维维持持血血浆浆胶

7、胶渗渗压压(维维持持胶胶体体渗渗透透压压)2、维持血浆正常、维持血浆正常pH（7.35-7.45）3、运输作用、运输作用4、免疫作用、免疫作用现在学习的是第18页，共49页二二 功能功能5、催化作用、催化作用血血浆浆功功能能性性酶酶:在在血血浆浆中中发发挥挥催催化化功功能能,如如LPL、LCAT等等外外分分泌泌酶酶:外外分分泌泌腺腺分分泌泌的的酶酶，如如胃胃蛋蛋白白酶、胰淀粉酶等酶、胰淀粉酶等细细胞胞酶酶:细细胞胞或或组组织织内内参参与与代代谢谢的的酶酶，如如GPT、GOT等等现在学习的是第19页，共49页二二 功能功能6、营养作用、营养作用7、凝血、抗凝血和纤溶作用、凝血、抗凝血和纤溶作用现

8、在学习的是第20页，共49页第三节第三节第三节第三节 血细胞代谢血细胞代谢血细胞代谢血细胞代谢现在学习的是第21页，共49页一一 红细胞的代谢特点红细胞的代谢特点二二 白细胞的代谢白细胞的代谢现在学习的是第22页，共49页一、红细胞的代谢特点一、红细胞的代谢特点红红细细胞胞是是血血液液中中最最主主要要的的细细胞胞，它它是是在在骨骨髓髓中中由由造血干细胞定向分化而成的红系细胞。造血干细胞定向分化而成的红系细胞。在在成成熟熟过过程程中中，红红细细胞胞发发生生一一系系列列形形态态和和代代谢谢的的改变。改变。现在学习的是第23页，共49页代谢途径有核红细胞网织红细胞成熟红细胞分裂增殖能力+-DNA合成

9、+-RNA合成+-RNA存在+-蛋白质合成+-血红素合成+-脂类合成+-三羧酸循环+-氧化磷酸化+-糖酵解+磷酸戊糖途径+红细胞成熟过程中的代谢变化现在学习的是第24页，共49页红细胞成熟过程中的代谢变化红细胞成熟过程中的代谢变化 代谢能力代谢能力 有核有核红细胞红细胞 网织网织红细胞红细胞 成熟成熟红细胞红细胞分裂增殖能力分裂增殖能力DNA 合合 成成RNA 合合 成成RNA 存存 在在蛋白质合成蛋白质合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酵解糖酵解磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 *注：注：“+”+”，“-”-”分分别表示该途径有别表示该途径有或无或

10、无*晚幼红细胞为晚幼红细胞为“-”-”现在学习的是第25页，共49页（一）糖代谢（一）糖代谢1.糖酵解和糖酵解和2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁旁路路 90%-95%2.磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径,主要功能是产生主要功能是产生NADPH+H+5%-10%现在学习的是第26页，共49页2,3一二磷酸甘油酸一二磷酸甘油酸2,3-B(D)PG现在学习的是第27页，共49页红细胞中糖酵解中间产物的浓度红细胞中糖酵解中间产物的浓度糖酵解中间产糖酵解中间产物物动脉血动脉血静脉血静脉血糖酵解中糖酵解中间产物间产物动脉血动脉血 静脉血静脉血葡糖葡糖-6-磷酸磷酸30.024.8 2-磷酸甘磷

11、酸甘油酸油酸5.01.0果糖果糖-6-磷酸磷酸9.33.3磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸10.86.6果糖果糖1，6-磷磷酸酸0.81.3丙酮酸丙酮酸87.5143.2磷酸丙糖磷酸丙糖4.55.02,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸340049403-磷酸甘油酸磷酸甘油酸19.216.5现在学习的是第28页，共49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 2,3-BPG 旁旁 路路现在学习的是第29页，共49页3.3.红细胞内糖代谢的生理意义红细胞内糖代谢的生

12、理意义 ATP的功能的功能维持红细胞膜上钠泵维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转的正常运转维持红细胞膜上钙泵维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转的正常运转维维持持红红细细胞胞膜膜上上脂脂质质与与血血浆浆脂脂蛋蛋白白中中的的脂脂质质进进行行交换交换少量少量ATP用于谷胱甘肽、用于谷胱甘肽、NAD+的生物合成的生物合成 ATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程现在学习的是第30页，共49页调节血红蛋白调节血红蛋白(Hb)运氧的重要因素，可增运氧的重要因素，可增加加Hb与氧的亲和力。与氧的亲和力。2,3-BPG的功能的功能现在学习

13、的是第31页，共49页 对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维蛋白的巯基等不被氧化，从而维 持红细胞的正持红细胞的正常功能。常功能。NADH和和NADPH的功能的功能葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸6-磷酸磷酸葡萄糖酸葡萄糖酸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肽过谷胱甘肽过氧化物酶氧化物酶现在学习的是第32页，共49页红细胞中高铁血红蛋白还原机制红细胞中高铁血红蛋白还原机制 还还 原原 方方 式式 占总还原能力比例占总还原能力比例（%）酶促还原

14、系统酶促还原系统非酶促还原系统非酶促还原系统MHb+NADH+H+Hb+NAD+2H+67NADH-MHb还原酶还原酶MHb+NADPH+H+Hb+NADP+2H+5NADPH-MHb还原酶还原酶 MHb+Vit.C Hb+氧化型氧化型Vit.C+2H+16 MHb+2G-SH Hb+G-S-S-G+2H+12现在学习的是第33页，共49页 成成熟熟红红细细胞胞不不能能从从头头合合成成脂脂肪肪酸酸，通通过过主主动动参参入入和和被被动动交交换换不不断断的的与与血血浆浆进进行行脂脂质质交交换换，维维持其正常的脂类组成、结构和功能。持其正常的脂类组成、结构和功能。（二）脂（二）脂 代代 谢谢现在学习

15、的是第34页，共49页（三）血红蛋白的合成与调节（三）血红蛋白的合成与调节珠蛋白，血红素珠蛋白，血红素(heme)(heme)*血红素的合成血红素的合成*珠蛋白的合成珠蛋白的合成*血红蛋白的合成血红蛋白的合成血红蛋白的组成血红蛋白的组成血红蛋白的合成血红蛋白的合成现在学习的是第35页，共49页现在学习的是第36页，共49页1.1.血红素的生物合成血红素的生物合成合成的组织和亚细胞定位合成的组织和亚细胞定位参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的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。幼红细胞和网织红细胞中合成。合成原料合成原料甘氨酸、琥珀酰甘氨酸、琥珀酰CoACoA、FeF

16、e2+2+现在学习的是第37页，共49页（1 1）合成过程）合成过程 -氨基氨基-酮戊酸酮戊酸(-aminolevulinic acid,ALA)的生成：由的生成：由ALA合酶催化，是血红素合成的关键酶合酶催化，是血红素合成的关键酶+HSCoA+CO2 ALA合酶合酶（磷酸吡哆醛）（磷酸吡哆醛）反应部位：反应部位：线粒体线粒体甘氨酸琥珀酰辅酶A现在学习的是第38页，共49页胆色素原的生成胆色素原的生成ALAALA生成后从线粒体进入胞液生成后从线粒体进入胞液ALA脱水酶脱水酶2H2O反应部位：反应部位：胞液胞液现在学习的是第39页，共49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

17、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反应部位：反应部位：胞液胞液现在学习的是第40页，共49页 血红素的生成血红素的生成胞液中的粪卟啉原胞液中的粪卟啉原再进入线粒体再进入线粒体反应部位：反应部位：线粒体线粒体粪卟啉原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粪卟啉原氧化脱羧酶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现在学习的是第41页，共49页现在学习的是第42页，共49页 合成的主要部位是合成的主要部位是骨髓骨髓和和肝脏肝脏，但成熟红细胞，但成熟

18、红细胞不能合成；不能合成；合成的合成的原料原料简单：琥珀酰简单：琥珀酰CoA、甘氨酸、甘氨酸Fe2+等等小分子物质；小分子物质；合成过程的起始与最终过程在合成过程的起始与最终过程在线粒体线粒体，中间过程，中间过程在在胞液胞液。血红素合成的特点血红素合成的特点现在学习的是第43页，共49页 ALA合酶合酶是血红素合成的限速酶是血红素合成的限速酶受血红素反馈抑制受血红素反馈抑制高铁血红素强烈抑制高铁血红素强烈抑制某些固醇类激素、致癌剂、药物、杀虫剂可诱导某些固醇类激素、致癌剂、药物、杀虫剂可诱导其生成其生成 合成的调节合成的调节现在学习的是第44页，共49页 促红细胞生成素促红细胞生成素(eryt

19、hropoietin,EPO)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和分及血红素和的合成促使原始红细胞的繁殖和分化。化。ALA脱水酶与亚铁螯合酶脱水酶与亚铁螯合酶可被血红素可被血红素、重金属等抑制，亚铁螯合、重金属等抑制，亚铁螯合酶还需要还原剂酶还需要还原剂(如谷胱甘肽如谷胱甘肽)。现在学习的是第45页，共49页血红素合成后从线粒体转运至胞液，在血红素合成后从线粒体转运至胞液，在骨髓的有核红细胞及网织红细胞中与珠蛋白骨髓的有核红细胞及网织红细胞中与珠蛋白结合成血红蛋白。结合成血红蛋白。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。2.2.血红蛋白的合成血红蛋白的合成现在学习的是第46页，共49页珠蛋白由珠蛋白由4 4个亚基组成：个亚基组成：成人成人 2 2个个亚基亚基 2 2个个亚基亚基 胎儿胎儿 2 2个个亚基亚基 2 2个个亚基亚基现在学习的是第47页，共49页现在学习的是第48页，共49页现在学习的是第49页，共49页