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

  2. 具有黏滞性的循环于心血管系统中的流动组织。与淋巴液、组织间液一起组成细胞外液,是体液的重要部分。具有黏滞性的循环于心血管系统中的流动组织。与淋巴液、组织间液一起组成细胞外液,是体液的重要部分。

  3. 2、 总量占体重的8% 一次失血<10%总量 一次失血>20%总量 一次失血>30%总量 70~80ml/Kg 对身体影响不大 严重影响身体健康 危及生命

  4. 3、功能 • 沟通内外环境及机体各部分 • 维持机体内环境的恒定 • 物质运输 • 免疫 • 凝血、抗凝血 • 血液中某些代谢浓度的变化,反映体内代谢或功能状况

  5. 概论 血液的组成及其化学成分 一、血液的组成1.血液 血浆 红细胞、白细胞、血小板等 2.常用血液样品: 全血 血浆 血清 (blood)(plasma) (serum)

  6. 全血=血浆+有形成分(加抗凝剂) 血浆=全血-有形成分(加抗凝剂,离心,取上清) 血清=全血-有形成分-纤维蛋白原

  7. 气体 可溶性固体 全血含水81%--86% 血浆含水93%--95% O2、CO2、N2 蛋白质 非蛋白氮 糖 维生素 脂类 无机离子 二、血液的化学成分

  8. 三、血液非蛋白含氮化合物 1、概念 血液 除蛋白质以外的含氮物质,称血液非蛋白含氮化合物2、NPN的概念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、胆红素和氨等,它们中的氮总称为非蛋白氮。

  9. 3、 种类尿素(urea)、尿酸(uric acid)、 肌酸(creatine)、肌酐(creatinine)、氨基酸 、氨 、多肽、胆红素(bilirubin) 4、临床意义: (1)蛋白质、核酸分解代谢的终产物, 经血液运输至肾脏尿排,反映肾功能。 (2)氮质血症

  10. 尿素 尿酸 肌酸* 肌酐* 反映肾功能 蛋白质体内代谢状况 嘌啉代谢终产物 痛风症 肝功能障碍 肌萎缩 肌酸代谢终产物 全部由肾脏排泄 反映肾功能

  11. 第一节 血浆蛋白 一、含量与分类1. 含量: 60-80g/L (Total protein,TP) 2. 分类: (1) 按分离方法A. 盐析法 清蛋白(albumin) 球蛋白(globulin) 纤维蛋白原(fibrinogen)

  12. B.电泳法清蛋白、α1、α2、β、γ球蛋白、纤维蛋白原正常人血浆中清蛋白的浓度:35-55g/L正常人血浆中球蛋白的浓度:20-30g/LA/G比 1.5-2.5/1(2)按不同来源 — γ α1 + α2 β Alb

  13. 血浆功能性蛋白质的共同特点:a. 合成器官: 主要是肝脏b. 合成部位: 粗面内质网结合的核糖体,有信号肽c. 几乎都是糖蛋白d. 有多态性e.抗体、补体、凝血酶原、转运蛋白

  14. 二. 血浆蛋白质的主要功能 (一)维持血浆胶体渗透压和pH 1.维持血浆胶体渗透压 清蛋白 血浆胶体渗透压 清蛋白 水肿 2. pH:7.35—7.45 弱酸-弱酸盐(Na-Pr/HPr) (pI:4—6)

  15. 清蛋白 1.清蛋白合成的器官—肝脏 2. 清蛋白含量下降大原因及其后果 来源减少 去路增加

  16. 来源减少 去路增加 合成原料不足 营养不良 合成能力降低 严重肝病 丢失过多 肾病、大面积烧伤 分解过多 甲亢、发热 低白蛋白血症的原因

  17. (二)运输功能 血浆蛋白质是一亲水胶体, 可结合运输多种物质 1.运输难溶于血浆的化合物 脂溶性VitA 2.运输药物,具有对此解毒与促排泄作用(以清蛋白为主) 3.调节组织细胞摄取血中运输物质

  18. 4.运输至作用部位,防止丢失 (1) 血浆结合珠蛋白(haptoglobin,HP) (2) 运铁蛋白: 运输Fe3+ (3)铜蓝蛋白的作用( 含铜)(亚铁氧化酶)Fe2+ Fe3+ + e,有利于铁的运输

  19. (三)免疫功能 主要由免疫球蛋白承担免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig) 补体(complement)(四)凝血,抗凝血功能(五)营养作用(六) 催化血浆功能酶——蛋白水解酶 外分泌酶 细胞酶

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

  21. 一、红细胞的代谢特点 二、白细胞的代谢

  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

  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) (1)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的合成促使原始红细胞的繁殖和分化。

  39. 先天性卜啉症 后天性卜啉症 遗传缺陷 某血红素合成酶系缺陷 铅中毒/药物引起铁卜啉合成障碍 铅中毒的标志:血红素合成的抑制 卜啉症铁卜啉合成代谢异常而导致卜啉及其代谢物排出增多

  40. 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。

  41. 珠蛋白的合成 ①  合成过程:同一般蛋白质合成相同。 ② 调节:受血红素调控。高铁血红素促进珠蛋白及血红蛋白的合成。 血红蛋白:珠蛋白合成后,卷曲成球状立体结构,中间一空穴结构吞纳1分子血红素。

  42. 从一级结构到四级结构 血红蛋白

  43. + 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)

  44. 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

  45. 三、铁的代谢(1) 生理功能:含铁蛋白质(Hb)的原料(2) 来源: 食物 衰老的红细胞

  46. (3) 吸收: ①部位: 十二指肠,空肠上段 ② 有利于吸收的因素: *酸性条件/VC, *直接吸收 *胃酸缺乏:缺铁性贫血 ③ 不有利于吸收的因素: *碱性环境 *植酸、磷酸、草酸、鞣酸

  47. (4) 运输与储存 表18-3 3 2 1 铜兰蛋白 亚铁氧化酶

  48. 第四节 血液凝固的化学 血液凝固(blood coagulation) 止血 纤维蛋白原 纤维蛋白 (溶胶) (凝胶) 血管内凝血 (+) 凝血因子(+) 抗凝血因素 纤溶系统(-) (-)

  49. 一、凝血因子(一)特点:1. 14种2. 蛋白质Ⅳ----无机离子钙3. 肝中合成,存在于血浆中的糖蛋白Ⅲ----------存在于组织中的脂蛋白4. 以酶原形式存在Ⅰ----纤维蛋白原Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ、HMWK ----辅助因子