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第 十 六 章

第 十 六 章. 血液的生物化学. Hemal Biochemistry. 血 液 概 况. 血液 (blood) 的组成 血浆 (plasma) 红细胞，白细胞，血小板 血清 (serum) --- 血液凝固后析出的淡黄色透明液体 血液的固体成分 无机物：以电解质为主 有机物：蛋白质、非蛋白质类含氮化合物、糖类和脂类等. 无机物 ： 重要的阳离子： Na + K + Ca 2+ Mg 2+ 重要的阴离子： Cl - HCO 3 - HPO 4 2- 在维持血浆晶体渗透压、酸碱平衡以及神经肌肉的正常兴奋性等方面起作用。. 有机物：

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第 十 六 章

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Presentation Transcript

  1. 第 十 六 章 血液的生物化学 Hemal Biochemistry

  2. 血 液 概 况 • 血液(blood)的组成 • 血浆(plasma) • 红细胞，白细胞，血小板 • 血清(serum) ---血液凝固后析出的淡黄色透明液体 • 血液的固体成分 • 无机物：以电解质为主 • 有机物：蛋白质、非蛋白质类含氮化合物、糖类和脂类等

  3. 无机物： 重要的阳离子：Na+ K+ Ca2+ Mg2+ 重要的阴离子：Cl- HCO3- HPO42- 在维持血浆晶体渗透压、酸碱平衡以及神经肌肉的正常兴奋性等方面起作用。 有机物： 非蛋白质含氮化合物：尿素、肌酸、肌酸酐、尿酸、胆红素和氨等 非蛋白质含氮化合物中的氮总称为非蛋白氮(non-protein nitrogen, NPN) 正常人中NPN含量为14.28－24.99mmol/L 血尿素氮约占NPN的1/2

  4. 本章主要阐述 • 血浆蛋白 • 血液凝固 • 血细胞代谢

  5. 第 一 节 血 浆 蛋 白 Plasma Protein

  6. 一、血浆蛋白的分类与性质 • 血浆蛋白是指血浆含有的蛋白质，是血浆中的主要的固体成分。 血浆蛋白总浓度：70～75g/L • 血浆蛋白的种类很多，含量也极不相同，有多种分类方法，现介绍几种最常用的分类方法。

  7. （一）血浆蛋白的分类 1. 依据电泳(electrophoresis)结果分类 清蛋白 (albumin) 1球蛋白(globulin) 2球 蛋 白 球蛋白 球蛋白

  8. A   清蛋白1 2   清蛋白1 2   B 血 清 蛋 白 电 泳 图 谱

  9. 2. 依据生理功能分类 人类血浆蛋白质的分类

  10. （二）血浆蛋白的性质 1. 绝大多数血浆蛋白在肝合成，少量由其它组织细胞合成。 2. 血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核蛋白体上。 肝内：粗面内质网　高尔基复合体　质膜　　入血 3. 除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白,含有N－或O－连接的寡糖链。

  11. 4. 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半衰期。 6. 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，它们被称为急性时相蛋白质(acute phase protein APP)。 增高的蛋白：C－反应蛋白（CPR） α1抗胰蛋白酶　结合珠蛋白 α1酸性蛋白　纤维蛋白原　等 急性时相期也会有些蛋白质浓度出现降低，如清蛋白和转铁蛋白。

  12. 二、血浆蛋白的功能 • 维持血浆胶体渗透压 • 维持血浆正常的pH • 运输作用 • 免疫作用 • 催化作用 • 营养作用 • 凝血、抗凝血和纤溶作用

  13. 第　二　节 血液凝固

  14. 血管内皮损伤、血液流出血管时 血液（液态）　　　　　　　　　血液（凝胶） 一系列酶促级联反应 止血过程四阶段： 1、受损血管收缩，以减少和减慢受损部位的血流。 2、在血管受损部位，血管内皮细胞产生von Willebrand因子（vWF)，它是一种大分子糖蛋白。 3、水溶性纤维蛋白原转变成纤维蛋白，并聚合成网状，血细胞粘附其上，形成牢固的红色血栓。 4、纤溶酶部分或完全水解血栓。

  15. 正常血液中存在凝血因子、抗凝血因子和纤溶系统，它们共同作用，既可防止血液流失，又能保持血液在血管内的正常流动。正常血液中存在凝血因子、抗凝血因子和纤溶系统，它们共同作用，既可防止血液流失，又能保持血液在血管内的正常流动。

  16. 一、凝血因子与抗凝血成分 （一）凝血因子 参与血液凝固的因子统称凝血因子。 　血浆和组织中的凝血因子主要有14种。（参见教材P353-表16-2

  17. 关于凝血因子 除Ⅳ(Ca2+)外，其余均为糖蛋白，且大部分由肝合成。 因子Ⅲ是唯一不存在于正常人血浆中的凝血因子，分布于不同的组织细胞中，又称组织因子(tissue factor, TF),起因子Ⅶ受体的作用。 因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ是依赖维生素K的凝血因子。 因子Ⅰ、Ⅴ、Ⅷ、ⅩⅢ是对凝血酶敏感的因子，Ⅰ是凝血酶的底物，Ⅴa是Ⅹa的辅因子，加速Ⅹa对凝血 酶原的激活。Ⅷa是Ⅸa的辅助因子参与Ⅸa对因子Ⅹ的激活。 ⅩⅢa是转谷氨酰胺酶，能使可溶性纤维蛋白变成不溶性的纤维蛋白多聚体，而稳固纤维蛋白凝块。

  18. (二)抗凝血成分 1.抗凝血酶Ⅲ(AT－Ⅲ） 2.蛋白C系统 3.组织因子途径抑制物(TEPI)

  19. 二、两条凝血途径 • 激活因子Ⅹ有两条途径： • 内源性途径 指血液在血管内膜受损或在血管外与异物表面接触时触发的凝血过程。 三个阶段：1接触活化阶段，因子Ⅻ和Ⅺ得以活化。 2因子Ⅸ的激活。 3因子Ⅹ的激活。 • 外源性途径 指组织因子(因子Ⅲ)暴露于血液而启动的凝血过程。 参见P355图16-2 16-3 16-4

  20. 三、血凝块的溶解 纤溶激活物 纤溶酶原 纤溶酶 纤维蛋白和 纤维蛋白原 片段X 片段Y 片段E 片段D 片段D 片段ABC

  21. 第 三 节血 细 胞 代 谢 Metabolism of Blood Cells

  22. 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。

  23. 红细胞成熟过程中的代谢变化 注： “+”，“-”分别表示该途径有或无 *晚幼红细胞为“-”

  24. （一）糖代谢 1. 糖酵解和2, 3-二磷酸甘油酸(2, 3-BPG)旁路 2. 磷酸戊糖途径, 主要功能是产生NADPH+H+

  25. 葡萄糖 二磷酸甘油酸变位酶 1, 3-BPG 3-磷酸甘 油酸激酶 2, 3-BPG 2, 3-BPG 磷酸酶 3-磷酸甘油酸 乳酸 2,3-BPG 旁 路

  26. 3. 红细胞内糖代谢的生理意义 ⑴ ATP的功能 • 维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运转 • 维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转 • 维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换 • 少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+的生物合成 • ATP用于葡萄糖的活化，启动糖酵解过程

  27. ⑵ 2, 3-BPG的功能 • 2, 3-BPG是调节血红蛋白(Hb)运氧的重要因素，可增加Hb与氧的亲和力。

  28. 葡萄糖6-磷酸 NADP+ 2GSH H2O2 6－磷酸葡萄糖脱氢酶 谷胱甘肽 还原酶 谷胱甘肽过氧化物酶 6-磷酸 葡萄糖酸 2H2O NADP++H+ GSSG ⑶ NADH和NADPH的功能 • 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。

  29. （二）脂 代 谢 • 成熟红细胞不能从头合成脂肪酸，通过主动参入和被动交换不断的与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能。

  30. 血红蛋白的组成 （三）血红蛋白的合成与调节 珠蛋白，血红素(heme) 血红蛋白的合成 * 血红素的合成 * 珠蛋白的合成 * 血红蛋白的合成

  31. 1. 血红素的生物合成 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幼红细胞和网织红细胞中合成。 合成原料 甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+

  32. HSCoA + CO2 ALA合酶 （磷酸吡哆醛） ⑴ 合成过程 ① -氨基--酮戊酸(- aminolevulinic acid ,ALA)的生成：由ALA合酶(ALA synthase)催化，是血红素合成的关键酶 + 反应部位：线粒体

  33. ALA脱水酶 2H2O • 胆色素原的生成 • ALA生成后从线粒体进入胞液 反应部位：胞液

  34. 尿卟啉原Ⅰ 同合酶 尿卟啉原Ⅲ 同合酶 尿卟啉原Ⅲ 脱羧酶 ③ 尿卟啉原与粪卟啉原的生成 4x 胆色素原 线状四吡咯 尿卟啉原Ⅲ 粪卟啉原Ⅲ 反应部位：胞液

  35. 粪卟啉原Ⅲ 氧化脱羧酶 原卟啉原Ⅸ 氧化酶 亚铁螯合酶 • ④ 血红素的生成 • 胞液中的粪卟啉原Ⅲ再进入线粒体 原卟啉原Ⅸ 粪卟啉原Ⅲ 原卟啉Ⅸ 血红素 反应部位：线粒体

  36. 血红素合成的特点 ① 合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红细胞不能合成； ② 合成的原料简单：琥珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物质； ③ 合成过程的起始与最终过程在线粒体，中间过程在胞液。

  37. ⑵ 合成的调节 • ① ALA合酶 • 是血红素合成的限速酶 • 受血红素反馈抑制 • 高铁血红素强烈抑制 • 某些固醇类激素可诱导其生成

  38. ② ALA脱水酶与亚铁螯合酶 • 可被血红素 、重金属等抑制，亚铁螯合酶还需要还原剂(如谷胱甘肽)。 • ③ 促红细胞生成素(erythropoietin, EPO) • 与膜受体结合，加速有核红细胞的成熟以及血红素和Hb的合成促使原始红细胞的繁殖和分化。

  39. 2. 血红蛋白的合成 血红素合成后与珠蛋白结合成 血红蛋白。 珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合成受血红素调控。

  40. － + eIF-2激酶— （有活性） P ATP ADP + eIF-2—（无活性） P ATP ADP 高铁血红素对起始因子2的调节 高铁血红素 cAMP + 2C+cAMP-2R R2C2 (PKA) eIF-2激酶 （无活性） eIF-2 （有活性）

  41. 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。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： 组胺 二、白细胞代谢

  42. 教学目标及基本要求 • 掌握成熟红细胞的代谢特点，血红素合成的场所、原料和限速酶。 • 熟悉血红素合成的过程，血红素合成的调节。 • 了解血液一般生化指标，血浆蛋白质的功能。

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