1、第二十一章 血液的生物化學(xué),(Blood Biochemistry),本章重點(diǎn)內(nèi)容： 1. 血漿蛋白的組成、特點(diǎn)及功能； 2. 紅細(xì)胞的代謝特點(diǎn)及其幾種代謝產(chǎn)物的生理功能； 3. 白細(xì)胞糖的代謝特點(diǎn),概 述,血液： 正常人體的血液總量占體重的8% 血漿（55 60%） 血液 紅細(xì)胞 血細(xì)胞 白細(xì)胞 血小板 血清,血液：是循環(huán)于心血管系統(tǒng)中的流動組織,具有黏滯性。血液與淋巴液、組織間液一起組成細(xì)胞外液，是體液的重要部分。,血液(blood)的組成 血漿(plasma) 紅細(xì)胞，白細(xì)胞，血小板 血清(serum) -血液凝固后析出的淡黃色透明液體 血液的固體成分 無機(jī)物：以電解質(zhì)為主 有機(jī)物：蛋白

2、質(zhì)、非蛋白質(zhì)類含氮化合物、糖類和脂類等,血 液 概 況,全血=血漿+有形成分(加抗凝劑) 血漿=全血-有形成分(加抗凝劑,離心,取上清) 血清=全血-有形成分-纖維蛋白原,水（7781%） 血液成分 血細(xì)胞 固體成分 無機(jī)物離子 蛋白質(zhì) 有機(jī)物 糖類 脂類 非蛋白質(zhì)類含氮化合物,第一節(jié) 血漿蛋白 Plasma Protein,一、血漿蛋白的分類與性質(zhì),血漿蛋白總濃度：6080 g/L,血漿蛋白是指血漿含有的蛋白質(zhì)，是血漿中的主要的固體成分。,血漿蛋白的種類很多，含量也極不相同，有多種分類方法。,（一）血漿蛋白的分類,1. 依據(jù)電泳(electrophoresis)結(jié)果分類,2球蛋白,清蛋白 (

3、albumin),1球蛋白(globulin),球蛋白,球蛋白,正常人血漿中清蛋白的濃度： 38-48 g/L正常人血漿中球蛋白的濃度： 15-30 g/LA/G比：1.5-2.5,人類血漿蛋白質(zhì)的分類,2. 依據(jù)生理功能分類,（二）血漿蛋白的性質(zhì),1. 絕大多數(shù)血漿蛋白在肝合成。 2. 血漿蛋白的合成場所一般位于膜結(jié)合的多核蛋白體上。 3. 除清蛋白外，幾乎所有的血漿蛋白均為糖蛋白。 4. 許多血漿蛋白呈現(xiàn)多態(tài)性(polymorphism)。 5. 在循環(huán)過程中，每種血漿蛋白均有自己特異的半衰期。 6. 在急性炎癥或某種類型組織損傷等情況下，某些血漿蛋白的水平會增高，它們被稱為急性時相蛋白質(zhì)

4、(acute phase protein APP)。,二、血漿蛋白質(zhì)的功能,維持血漿膠體滲透壓 維持血漿正常的pH 運(yùn)輸作用 免疫作用 營養(yǎng)作用 催化作用 炎癥反應(yīng) 凝血、抗凝血和纖溶作用,第二節(jié) 血液凝固 Blood Coagulation,凝血因子（+）,抗凝血因素 纖溶系統(tǒng)（-）,（+）,（-）,血液凝固（blood coagulation） 止血 纖維蛋白原 纖維蛋白 （溶膠） （凝膠） 血管內(nèi)凝血,一、凝血因子與抗凝血成分,（一）凝血因子,（1）14種（2）蛋白質(zhì) -無機(jī)離子鈣（3）肝中合成,存在于血漿中的糖蛋白 -存在于組織中的脂蛋白 （4）以酶原形式存在 -纖維蛋白原 、HMWK

5、 -輔助因子,表18-1,凝血因子分類： 1. 依賴VitK的凝血因子（1） 種類: （2） 結(jié)構(gòu)特點(diǎn): N末端含有多個羧基Glu殘基（3） VitK缺乏導(dǎo)致出血 雙香豆素、華法林鈉的結(jié)構(gòu)與VitK相似，妨礙VitK的利用而起到抗凝作用。,2.具Ser蛋白水解酶活性的凝血因子 （1）種類：、PK （2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 關(guān)鍵活性基團(tuán)為Ser （3）作用 水解Arg殘基羧基端所形成的肽鍵,3.輔因子 (1) 種類：、Ca+、HMWK (2) 特點(diǎn)： 因子( 組織因子）：唯一由組織細(xì) 胞合成，作為的輔因子啟動外源性凝血。 因子/（抗血友病因子）：是/IX 的輔因子，加速對凝血酶原的激活。 Ca：凝血因子-

6、Ca-磷脂表面，加 速凝血因子激活。,（二）抗凝血成分, 抗凝血酶（antithrombin ,AT-） 合成：肝合成的2球蛋白 功能：與a、a、a、a、a 、PK 等形成1：1 的共價復(fù)合物，使之滅活(2)蛋白C（PC）和蛋白S（PS） 合成：肝合成的依賴VitK的糖蛋白 功能：PC滅活輔因子、，抑制凝血酶原復(fù)合物的生 成，促進(jìn)纖溶，PS為PC的加速劑(3)組織因子途徑抑制物（TFPI） 合成：PT、血管內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞、肝細(xì)胞等 功能：a、抑制 - Ca2+ - a復(fù)合物活性 （使不能活化） b、直接抑制a的活性,二、兩條凝血途徑,內(nèi)外源性凝血途徑既有各自特點(diǎn)又相互聯(lián)系,內(nèi)源性凝血途徑

7、（intrinsic coagulation pathway）,外源性凝血途徑（extrinsic coagulation pathway）,凝血的共同途徑 （ common pathway）,（一）內(nèi)源性途徑,（1） 接觸活化 （contact activation）,（2）因子的激活 特點(diǎn)：a. 反應(yīng)主要在液相進(jìn)行 b. 激活速度慢 c. 限速反應(yīng) 血漿凝血因子缺乏血友病B,（3）因子的活化 因子: 提高激活速度 缺乏- 血友病A 因子:體內(nèi)a-Ca2+ -復(fù)合物(內(nèi)) 激活因子X,在PT磷脂表面,（二）外源性途徑,（1）組織因子的釋放（2）- Ca2+ -a 復(fù)合物 激活因子 Xa加速的

8、活化,在PT磷脂表面,（三）凝血的共同途徑,a- Ca2+ -復(fù)合物（凝血酶原激活物）： 激活因子,纖維蛋白原 纖維蛋白單體,纖維蛋白多聚體(可溶) 纖維蛋白多聚體(不溶，穩(wěn)定),三、血凝塊的溶解,纖溶酶的生成：纖溶酶原：血漿中存在的形式，由肝臟合成。纖溶酶原的激活途徑：(1) 內(nèi)激活： Pka催化 (2) 藥物激活：鏈激酶、尿激酶、重組t-PA (3) 外激活 ： t-PA u-PA纖溶酶的作用：降解纖維蛋白,2.纖維蛋白溶解,病 因 1.肝功能受損、Vit k缺乏、編碼凝血因子的基因缺陷 2.心血管內(nèi)膜受損 3.子宮、肺、甲狀腺等手術(shù) 4.DIC(彌漫性血管內(nèi)凝血) 感染、產(chǎn)科意外、腫瘤、

9、外科手術(shù)/創(chuàng)傷等,臨 床 表 現(xiàn) 凝血障礙 血管內(nèi)血栓形成 出血多、滲血 （與纖溶亢進(jìn)有關(guān)） 全身性出血的嚴(yán)重危及生命的綜合癥。 微循環(huán) 微血栓 凝血因子大量消耗 繼發(fā)激活纖溶系統(tǒng),第三節(jié) 血細(xì)胞代謝 Metabolism of Blood Cells,一、紅細(xì)胞的代謝特點(diǎn),紅細(xì)胞是血液中最主要的細(xì)胞，它是在骨髓中由造血干細(xì)胞定向分化而成的紅系細(xì)胞。 在成熟過程中，紅細(xì)胞發(fā)生一系列形態(tài)和代謝的改變。,紅細(xì)胞成熟過程中的代謝變化,注： “+”，“-”分別表示該途徑有或無,（一）糖代謝,1. 糖酵解和2, 3-二磷酸甘油酸(2, 3-BPG)旁路,2. 磷酸戊糖途徑, 主要功能是產(chǎn)生NADPH+H

10、+,葡萄糖,1, 3-BPG,3-磷酸甘油酸,2, 3-BPG,2, 3-BPG 磷酸酶,二磷酸甘油酸變位酶,3-磷酸甘 油酸激酶,乳酸,2,3-BPG 旁 路,ATP,ATP,3. 紅細(xì)胞內(nèi)糖代謝的生理意義, ATP的功能,維持紅細(xì)胞膜上鈉泵(Na+-K+-ATPase)的正常運(yùn)轉(zhuǎn) 維持紅細(xì)胞膜上鈣泵(Ca2+-ATPase)的正常運(yùn)轉(zhuǎn) 維持紅細(xì)胞膜上脂質(zhì)與血漿脂蛋白中的脂質(zhì)進(jìn)行交換 少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+ 的生物合成 ATP用于葡萄糖的活化，啟動糖酵解過程,2, 3-BPG是調(diào)節(jié)血紅蛋白(Hb)運(yùn)氧的重要因素，可降低Hb與氧的親和力。, 2, 3-BPG的功能,對抗氧化劑，保護(hù)細(xì)

11、胞膜蛋白、血紅蛋白和酶蛋白的巰基等不被氧化，從而維 持紅細(xì)胞的正常功能。, NADH和NADPH的功能,（二）脂代謝,成熟紅細(xì)胞不能從頭合成脂肪酸，通過主動參入和被動交換不斷的與血漿進(jìn)行脂質(zhì)交換，維持其正常的脂類組成、結(jié)構(gòu)和功能。,珠蛋白，血紅素(heme),* 血紅素的合成 * 珠蛋白的合成 * 血紅蛋白的合成,血紅蛋白的組成,血紅蛋白的合成,（三）血紅蛋白的合成與調(diào)節(jié),1. 血紅素的生物合成,合成的組織和亞細(xì)胞定位：,可在體內(nèi)多種細(xì)胞內(nèi)合成，參與血紅蛋白組成的血紅素主要在骨髓的幼紅細(xì)胞和網(wǎng)織紅細(xì)胞中合成。,合成原料：,甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+,（1） 合成過程, -氨基-酮戊酸(-

12、aminolevulinic acid ,ALA)的生成：由ALA合酶(ALA synthase)催化，是血紅素合成的關(guān)鍵酶,+,反應(yīng)部位：線粒體,膽色素原的生成：,反應(yīng)部位：胞液, 尿卟啉原與糞卟啉原的生成,4x 膽色素原,線狀四吡咯,尿卟啉原,糞卟啉原,反應(yīng)部位：胞液, 血紅素的生成：,反應(yīng)部位：線粒體,糞卟啉原,原卟啉原,原卟啉,血紅素,血紅素的生物合成, 合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅細(xì)胞不能合成； 合成的原料簡單：琥珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物質(zhì)； 合成過程的起始與最終過程在線粒體，中間過程在胞液。,血紅素合成的特點(diǎn), ALA合酶 是血紅素合成的限速酶 受血紅素反饋抑制 高鐵血紅素強(qiáng)烈抑制 某些固醇類激素可誘導(dǎo)其生成,（2）合成的調(diào)節(jié), 促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin, EPO) 與膜受體結(jié)合，加速有核紅細(xì)胞的成熟以及血紅素的合成促使原始紅細(xì)胞的繁殖和分化。, ALA脫水酶與亞鐵螯合酶 可被血紅素 、重金屬等抑制，亞鐵螯合酶還需要還原劑(如谷胱甘肽)。,血紅素合成后與珠蛋白結(jié)合形成血紅蛋白。 珠蛋白的合成同一般蛋白質(zhì)的合成，其合成受血紅素調(diào)控。,2. 血紅蛋白的合成,高鐵血紅素,cAMP +,2