1 / 57

第十七章 血液的生物化学

第十七章 血液的生物化学. 一、血液的基本成分 （一）、组成： RBC 有形成分 WBC 血小板 血 固体成分 无机物 阳离子 液 阴离子 ( 体重 8%) 血浆 有机物 血浆蛋白 (70g/L)

taariq
Download Presentation

第十七章 血液的生物化学

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第十七章 血液的生物化学 • 一、血液的基本成分 • （一）、组成： RBC • 有形成分 WBC • 血小板 • 血 固体成分 无机物 阳离子 • 液 阴离子 • (体重8%)血浆 有机物 血浆蛋白(70g/L) • (血 60%)非蛋白含氮化合物 • 糖、脂类、Vit • 非固体成分 液体 H2O (血 80%) • 气体 O2、CO2

  2. NPN：指血液中非蛋白类含氮化合物（包括尿素、肌 • 酸、肌酐、尿酸、氨等）所含的氮。 • 血清(Serum)：是血液凝固后析出的液体部份。 • 无纤维蛋白原 • 血浆（plasma）：血液抗凝后，去除有形成分后的 • 液体。有纤维蛋白原 • （二）、功能 • 转运 • 维持内环境稳定 • 免疫功能 • 凝血与抗凝血

  3. 第一节 血浆蛋白 • 一、分类 • 1.按电泳迁移率(e.g醋酸纤维素薄膜电泳) • A • G:α1、α2、β、γ • A/G =1.5-2.5 • 临床：肝功 A/G • 2．按密度类： • 如血浆脂蛋白可分为 CM、VLDL、LDL、HDL。 • 3.按生理功能分类：表 • 载体蛋白、免疫防御蛋白、凝血与纤溶蛋白、酶、 • 酶抑制剂、激素、炎症应答蛋白

  4. 二、性质 • 1．肝合成，(γ-球蛋白在浆细胞合成) • 2．分泌型蛋白质 • 3．糖蛋白(除外A) • 4．多态性 • 多态性:同一蛋白具有不同表形。 • 5．半衰期有特异性 • 6．与炎症有关（e.g急性时相蛋白质)

  5. 三、功能 • （一）、维持血浆胶体渗透压（清蛋白） • （二）、维持血浆正常pH（血浆蛋白盐/蛋白缓冲对） • （三）、运输功能 • 运输脂溶性物质、激素、金属离子 • A运输FFA、Ca2+、胆红素、磺胺等 • （四）、免疫功能（抗体、补体 ） • （五）、催化功能 • 血浆功能酶：肝脏合成后入血， • 在血浆中发挥催化功能。 • 外分泌酶：外分泌腺分泌，极少入血， • 活性与血浆正常功能无直接关系。 • 细胞酶：在细胞和组织中发挥催化作用， • 血中极少

  6. （六）、营养作用 • （七）、凝血、抗凝血与纤溶作用（第二节讲）

  7. 第三节 血细胞代谢 • 一、RBC代谢特点RBC不同时期有不同的代谢变化。表 • 有核RBC 网织RBC 成熟RBC • 蛋白合成 + + - • 脂类合成 + + - • 糖类合成 • 有氧氧化 + + - • 无氧氧化 + + + • 磷酸糖途径 + + +

  8. （一）、成熟RBC代谢（无亚细胞器） 1.糖代谢 糖酵解 90-95％ 2，3-BPG支路 磷酸戊糖途径 • （1）、 糖酵解 • a.是成熟红细胞获得能量的唯一途径。 • b.ATP作用 • 转运物质（Na+、K+、Ca2+、脂质） • 生物合成 • 代谢物活化。

  9. （2）. 2，3-二磷酸甘油酸（2，3-BPG）旁路 • 过程：图 • 产生大量2，3-BPG 表 • 2，3-BPG功能： 降低Hb与氧的亲和力， • 调节Hb的运氧功能。 • （3）．磷酸戊糖途径 • 产生NADPH+H+ • NADPH+H+功能： • GSSG GSH(抗氧化、避免RBC受损） • MHb Hb（携带氧）

  10. 2、脂类代谢 • 不能进行代谢。 • 通过从血浆转运脂质维持其脂类组成、结构和功能。 • 3.蛋白合成 • 不能合成。 • Hb合成是在RBC合成过程中合成。

  11. （三）血红蛋白的合成代谢 • Hb特征： 作用 运输O2、CO2 • 存在 RBC • 组成 珠蛋白 (α2β2) • 血红素（含铁的卟啉化合物) • 合成部位：有核RBC、网织RBC • 合成过程：合成珠蛋白+合成血红素 • 1．血红素的生物合成 • 部位：骨髓中有核红细胞和肝（线粒体、胞液） • 原料：琥珀酰CoA、甘氨酸、Fe2+ • 过程： 图 • ①生成ALA (线粒体) • 过程： P361图16-9 • 限速酶： ALA合成酶（辅酶VitB6)

  12. ②、生成胆色素原 (胞液) P361图16-10 • ③、生成尿卟啉原与粪卟啉原 (胞液) • ④、生成血红素 (线粒体) • 调节： • a.调节点：ALA合成酶 • b.调节方式（原料 血红素 Hb) • 血红素 ,MHb (-) • EPO 、类固醇激素 （+） • 药物、致癌物、杀虫剂 （+） • 重金属 （-）ALA脱水酶、亚铁螯合酶 2．合成血红蛋白 (胞液) • 血红素+珠蛋白（亚基） Hb • 高铁血红素促进Hb的合成

  13. 临床： 卟啉病 • （二）、WBC代谢（自学）

  14. 电泳法： 血清蛋白质醋酸纤维 素薄膜电泳图谱 A   清蛋白 1 2   染色后的图谱（Ph=8.6）

  15. 血浆蛋白的种类、合成部位、主要功能和含量 种 类 合成部位 主要功能 含量（克/升血浆） 清蛋白 肝脏（12克/天） 维持血浆胶体渗透 38~48 压、运输、营养 -球蛋白 主要在肝脏 运输 （1、 2） 15~30 -球蛋白 大部在肝脏 运输 -球蛋白 主要在肝外 免疫 纤维蛋白元 肝脏 凝血 2~4

  16. 按生理功能分类 人类血浆蛋白质的分类 种 类血 浆 蛋 白 1、载体蛋白清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、铜蓝蛋白 2、免疫防御系统蛋白IgG、IgM、IgA、IgD、IgE和补体C1-9D等 3、凝血和纤溶蛋白凝血因子VII、VIII、凝血酶原、纤溶酶原等 4、酶卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等 5、蛋白酶抑制剂1-抗胰蛋白酶、2-巨球蛋白等 6、激素促红细胞生成素、胰岛素等 7、参与炎症应答的蛋白C-反应蛋白、 2-酸性糖蛋白等

  17. 急性时相蛋白（acute phase protein, APP） ： 指那些在发生急性炎症或一些类型的组织损伤时浓度升高的血浆蛋白。 C-反应蛋白（CRP） 1-抗胰蛋白酶 结合珠蛋白 1-酸性蛋白 纤维蛋白原

  18. 血浆酶的分类 1、血浆功能酶——在血浆内发挥催化功能的酶，大多由肝脏合成并分泌，如：凝血因子、LCAT、LPL等 。 卵磷脂：胆固醇酰基转移酶 （lecithin：cholesterol acyltransferase，LCAT） 卵磷脂 + 胆固醇 溶血性卵磷脂 + 胆固醇酯 2、外分泌酶——外分泌腺合成并分泌，正常仅少量逸 入血浆，唾液淀粉酶、胰淀粉酶等 3、细胞酶——存在于细胞和组织内参与物质代谢的酶 类，正常时血浆中含量甚少，如GPT、GOT等，部分 表现器官特异性。

  19. 几种细胞酶在脏器或组织中分布比较 酶名称 缩 写 分布的主要脏器或组织 谷丙转氨酶 GPT 肝肾心骨骼肌 谷草转氨酶 GOT 心肝骨骼肌肾 乳酸脱氢酶 LDH1心肾红细胞肝 乳酸脱氢酶 LDH5肝骨骼肌肺心肾 酸性磷酸酶 ACP 前列腺红细胞、血小板等 碱性磷酸酶 AKP 小肠粘膜胎盘肾骨骼肌

  20. 第二节 血液凝固 （Blood coagulation）

  21. 凝血系统 —— 一系列凝血因子 维持血流通畅 避免失血过多 抗凝血因子 纤溶系统 抗凝血系统 一、凝血系统 （一）凝血因子（14种）

  22. 凝 血 因 子 的 某 些 特 征 因子 别 名 化学本质 电泳部位 生产部位 功 能 I 纤维蛋白原 糖蛋白  肝 结构蛋白 II 凝血酶原 糖蛋白 2/ 肝 蛋白酶原 III 组织因子 脂蛋白 组织、内皮等 辅因子/启动子 IV Ca2+ 辅因子 V 易变因子 糖蛋白 白蛋白 肝 辅因子 （前加速因子） VII 稳定因子 糖蛋白 / 肝 蛋白酶原 VIII 抗血友病球蛋白 糖蛋白 2/ 肝、内皮细胞 辅因子 IX Christmas因子 糖蛋白  肝 蛋白酶原 血浆凝血活酶成分 X Stuart-Prower因子 糖蛋白  肝 蛋白酶原 XI 血浆凝血活酶前体 糖蛋白 / 肝 蛋白酶原 XII Hageman因子 糖蛋白  肝 蛋白酶原 XIII 纤维蛋白稳定因子 糖蛋白 2/ 骨髓 转谷氨酰酶原 前激肽释放酶 糖蛋白  肝 蛋白酶原 高分子量激肽原（HMWK） 糖蛋白  肝 辅因子

  23. （4）合成部位 除因子III、IV和XIII外，其余都在肝脏合成，并分泌到 血浆。 （5）对vitK依赖性 因子II、VII、IX和X是依赖vitK的凝血因子。 COO- CH2 CH2 -NH-CH-CO-  -OOCCOO - CH CH2 -NH-CH-CO-  -羧化酶 （Glu） 还原型vitK CO2 （ -羧化酶Glu）

  24. 二、凝血机理——一系列连锁酶促反应过程 （一）过程

  25. 激肽释放酶 前激肽释放酶 内源性及外源性凝血 系统的级联式酶促过程 接触活化阶段 HMWK XII HMWK XIIa HMWK XI XIa 组织因子磷脂胶粒表面 Ca2+ IX VII IXa Ca2+ 磷脂 IIa （痕量）Xa Ca2+ 组织 损伤 VIIIa VIII III VIIa—III复合物 IXa—VIIIa复合物 血小板磷脂胶粒表面 血小板磷脂胶粒表面 磷脂胶粒阶段 X Xa IIa Ca2+ 磷脂 Va V 凝血酶原激活物（Xa- Ca2+ -Va） II IIa 纤维蛋白原 纤维蛋白 凝胶生成阶段 IIa Ca2+ XIIIa XIII 交联纤维蛋白凝块

  26. 1、接触活化阶段（内源性途径、外源性途径）1、接触活化阶段（内源性途径、外源性途径） 2、磷脂胶粒反应阶段 （ 1）凝血酶原激活物（ Xa-Ca2+-Va ）生成 （2）凝血酶原激活生成凝血酶(thrombin) Arg274 Thr275 Arg323 Ile324 582 +H3N COOH B链 A链 ——S——S—— 因子Xa的酶切位点 切除肽段 （274个残基） A、B链组成的凝血酶 （308个残基） 因子Xa激活凝血酶原示意图

  27. 3、凝胶生成阶段 （1）纤维蛋白原结构——（AB）2 （2）纤维蛋白单体生成和聚合 （3）纤维蛋白单体共价交联

  28. S S -COOH HOOC- NH2- -NH2 A A A A HOOC- -NH2 NH2- -COOH B B B B HOOC- -NH2 -COOH NH2-   S S 凝血酶 2 x （纤维肽A，B） S S -COOH HOOC- NH2- -NH2   HOOC- -NH2 NH2- -COOH   HOOC- -NH2 -COOH NH2-   S S 纤维蛋白的生成

  29. - -- - 纤维蛋白原 纤维蛋白的聚合 凝血酶 2A，2B 纤维蛋白单体 聚合 交联

  30. CO HC-CH2CH2CH2CH2NH2 NH H2N CO CCH2CH2CH O NH + （Gln） （Lys） 因子XIIIa Ca2+ NH3 CO CO HC-CH2CH2CH2CH2NHCOCH2CH2HC NH NH 因子XIIIa催化纤维蛋白单体的交联

  31. （二）凝血过程基本特点 1、级联酶促反应和正反馈作用，使之呈瀑布效应（可达106 倍），并具精细调节。 2、因子激活大多是蛋白质的有限水解。本质为蛋白酶的因 子（II、VII、IX、X、XI、XII和前激肽释放酶）的同源 性高、结构相似，活性中心Ser参与肽键的水解。 3、因子I、V、VIII和XIII均对因子II（凝血酶）均敏感。 4、磷脂胶粒表面反应可大大提高反应速度。 5、VitK有重要作用。

  32. 三、抗凝血成分 （一）抗凝血酶-III（antithrombin-III，AT-III）—— 2-球蛋白，肝合成 功能： 与因子IIa、IXa、Xa、XIIa和激肽释放酶（本质为蛋白酶） 以1：1分子比结合形成复合物，封闭其活性中心使之失活。 肝素能加速复合物的形成，可使抗凝血酶活性提高数百倍。 （二）蛋白C系统 蛋白C （protein C，PC）：肝合成、依赖VitK的糖蛋白、 6.2KD 蛋白S（protein S，PS）：肝合成、依赖VitK的蛋白质， 作为辅因子加速APC作用 蛋白C抑制物：与APC结合，使之失活

  33. 蛋白C抑制物 Ca2+ IX IXa （与APC结合 形成复合物） （蛋白水解作用） - VIIIa Ca2+、磷脂 - IXa—VIIIa复合物 APC PS（辅因子） PC + Xa X Ca2+ 磷脂 （蛋白水解作用） - 凝血酶、胰蛋白酶 高浓度因子Va Va Ca2+、磷脂 凝血酶原激活物 （Xa- Ca2+ -Va） 注：APC=激活的蛋白C 蛋白C系统抗凝血作用机理示意图

  34. （三）组织因子途径抑制物（tissue factor pathway inhibitor，TFPI）—— 单链糖蛋白 作用机理： VII - III复合物 - TFPI Xa（痕量） Ca2+ VIIa - III复合物

  35. （四）几种抗凝血物质 1、肝素 作用：（1）加速AT-III与凝血因子形成复合物 （2）抑制血小板粘附、集聚和血小板磷脂的释放 2、草酸盐和柠檬酸盐——Ca2+螯合剂 3、VitK拮抗剂：

  36. O O O O O CH3 R CH2 CH3 O OH 双香豆素 维生素K O O O 华佛灵 OH CH3 几种抗凝物质的结构式 新抗凝 NO2

  37. 三、血凝块的溶解——“纤溶” （一）血纤维蛋白溶酶原（plasminogen，简称“纤溶酶原”） 激活 纤溶酶原激活物 纤溶酶原 （MW=86KD，790 个氨基酸残基） 纤溶酶 降解纤维蛋白——血块溶解 降解因子V、VIII、IX和XII等——抗凝作用 纤溶酶主要作用 纤溶酶原激活物——是一类蛋白水解酶，位点是Arg或 Lys的羧基所形成的肽键。

  38. （1）组织纤溶酶原激活物（tissue plasminogen activator，tPA） 广泛存在于组织细胞溶酶体，如子宫、前列腺、甲状腺、淋巴结等以及肺、卵巢和肾（尿激酶，urokinase）。 （2）血液纤溶酶原激活物—— 主要来自静脉血管内皮细胞。 （3）其它： 链激酶（ streptokinase，来自溶血性链球菌） 纤溶酶——自身激活 激肽释放酶

  39. （二）纤维蛋白溶解 纤维蛋白的降解 过程及产物 纤溶酶原激活物 纤溶酶原 纤溶酶 纤维蛋白和 纤维蛋白原 片段 X 270KD 片段 Y 155KD 片段 E 55KD 片段 A、B、C 片段 D(9KD) 片段 D 纤维蛋白降解产物（fibrin degradation products，FDP） FDP生理作用——抗凝血作用 1、抑制纤维蛋白单体聚合（片段X、Y） 2、竞争抑制凝血酶（片段Y、E） 3、干扰血小板粘附和聚集（大多片段）

  40. （三）纤溶抑制物——广泛存在于组织和体液内（三）纤溶抑制物——广泛存在于组织和体液内 纤溶酶原激活抑制物 纤溶酶抑制物 （抗纤溶酶） 纤溶抑制物 1-抗胰蛋白酶（结合纤溶酶， 慢作用） 2-巨球蛋白（竞争抑制， 快作用） 抗纤溶药物： 6-氨基己酸 凝血酸 H2NCH2CH2CH2CH2CH2COOH H2NCH2— —COOH

  41. 小 结 纤 溶 系 统 凝 血 系 统 （肝） （肾） 凝血酶原 纤溶酶原 组织来源 血 液 内源性途径 外源性途径 + 激活物 激活物 + - 抗凝血物质 - 抗纤溶物质 凝血酶 纤溶酶 - - 纤维蛋白原 纤维蛋白 FDP （抗）凝血系统和（抗）纤溶系统的动态平衡

  42. 红细胞代谢发育过程的结构、形态变化 造血干细胞原始红细胞早、中、晚幼红细胞网织红细胞成熟红细胞 无核、有 少量线粒体 和RNA 无核、细胞 器和RNA 有核和各种细胞器（有核红细胞） 红细胞成熟过程中的代谢变化

  43. 红细胞成熟过程中的代谢变化 代谢能力 有核红细 胞网织红细胞 成熟红细胞 分裂增殖能力 + - - DNA合成 + 或 - - - RNA合成 + - - 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 + + +

  44. 红细胞中糖酵解中间产物的浓度（mol/L） 糖酵解中间产物 动脉血 静脉血 糖酵解中间产物 动脉血 静脉血 葡糖-6-磷酸 30.0 24.8 2-磷酸甘油酸 5.0 1.0 果糖-6-磷酸 9.3 3.3 磷酸烯醇式丙酮酸 10.8 6.6 果糖1，6-二磷酸 0.8 1.3 丙酮酸 87.5 143.2 磷酸丙糖 4.5 5.0 2，3-二磷酸甘油酸 3400 4940 3-磷酸甘油酸 19.2 16.5

  45. ATP功能： （1）钠泵正常运转，以维持细胞内离子平衡、容量及双 凹盘状形态。 （2）钙泵正常运转，以维持细胞内低Ca2+状态（20mol/L， 血浆2-3mmol/L），避免钙沉积在膜上致脆性增加。 （3）膜脂更新，维持其结构完整和正常功能。 （4）少量用于GSH和NAD+生物合成 （5）葡萄糖活化，启动糖酵解。

  46. 2，3-二磷酸甘油酸旁路 葡 萄 糖 15%-50% 1,3-BPG 二磷酸甘油酸变位酶 （耗能） 3-磷酸甘油酸激酶 反馈抑制 2，3-BPG （耗能） 2，3-BPG磷酸酶 3-磷酸甘油酸 乳酸

  47. 功能 O2 2,3-DPG Hb 2，3-BPG HbO2 组织 肺 O2 2,3-DPG 2，3-BPG 与血红蛋白的结合 2 1

  48. 还原物质NADPH NADPH和NADH功能： （1）保护细胞膜蛋白、巯基酶免遭氧化 2GSH H2O2 G-6-P NADP+ 磷酸戊 糖途径 谷胱甘肽还原酶 谷胱甘肽过氧化物酶 G-6-P脱氢酶 G-6-P酸 GSSG H2O NADP+ + H+ （2）高铁血红蛋白（methemoglobin，MHb）的还原 正常仅1% - 2% 氧化 还原 Hb-Fe2+ MHb-Fe3+

  49. 红细胞中MHb还原系统 还原系统 辅酶 占总还原系统的 百分比（%） 酶促还原系统 NADH-高铁血红蛋白还原酶 I NADH 61 NADH-高铁血红蛋白还原酶 II NADH 5 NADPH-高铁血红蛋白还原酶 NADPH 6 非酶促还原系统 抗坏血酸 16 GSH 12 （二）脂代谢 红细胞膜脂通过主动参入和被动不断地与血浆脂质进行交换，以维持膜结构完整性和正常功能。

  50. 血红蛋白 血红素的生物合成 过程 ALA 珠蛋白 ALA脱 水酶 血红素 Fe2+ 亚铁螯合酶 胆色素原 尿卟啉原 I 粪卟啉原 III 尿卟啉原III

More Related