1、医学全在线 1山西医科大学教 案单位 ： 基础医学院教研室 ： 生物化学与分子生物学任课教师姓名 ： 闫 萍课程名称 ： 生物化学授课时间 ： 2004-2005 学年第一学期山西医科大学基础医学院生物化学教案2.授课章节 第十六章 血液的生物化学 授课对象 医学本科 授课时数 1/2 学时授课时间 第一学年上学期 授课地点 教学楼多媒体教室教学目的与要求（一）掌握血清和血浆的区别、血液的基本成分。（二）掌握血浆蛋白质的特性、分 类及生理功能。（三）掌握成熟红细胞的糖代谢特点、 2,3-DPG 支路、糖代谢生理意义。（四）掌握血红素合成的原料、部位及主要 过程和调节。教学重点与难点重点和难点是
2、血浆蛋白质的特性、种 类及生理功能；成熟红细 胞糖代谢、脂代 谢特点；红细胞内糖代谢的生理意义；2,3-DPG 支路及其功能；血红素合成的原料、部位及主要过程和调节；高铁血红蛋白对血红蛋白合成的调节机制。教学方法讲授法、讨论法教具 多媒体授课提纲第一节 概述一、血清(serum)和血浆(plasma)的区别（3）二、血液的基本成分（7）三、血液的基本功能（5） 血浆蛋白质 概念 血浆蛋白质分类1 按分类方法分类：1）电泳法分类；2）离心法分类2 按功能分类 血浆蛋白质特性 血浆蛋白质功能 血细胞代谢 红细胞代谢1 血红蛋白合成及调节2 糖代谢1) 糖酵解2) 磷酸戊糖途径3 脂代谢 白细胞代谢
3、山西医科大学基础医学院生物化学教案3讲授内容注解山西医科大学基础医学院生物化学教案4一一一 概述 血清和血浆1 血清（serum）：血液凝固后析出的淡黄色透明液体。2 血浆（plasma）：加入抗凝剂后，血 细胞沉降后的上清液。3 区别：血浆血清纤维蛋白原 血液的基本成分1 液体水2 固体无机物和有机物。无机物即以离子状态存在的电解质，例如Na 、K 、Ca 、Cl 、HCO3 等。有机物包括含氮化合物、糖类 和脂类。含氮化合物包含两种物质，即蛋白质和非蛋白 类含氮化合物。3 非蛋白氮（non-protein nitrogen， NPN）：1 概念：血浆中除蛋白质以外的其他含氮化合物，如尿素、
4、尿酸、肌酸、肌酐、胆红 素和氨等中的氮总称为非蛋白氮。2 正常值：14.2824.99mmol/L；血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）约占 1/2。3 测定意义：反映体内核酸和蛋白质代谢的情况；反映肾脏排泄功能。 血液的基本功能1 运输：机体代谢需要的 O2、营养物质、调节物以及代谢产生的 CO2、代谢产物等都要 进入血液中进行运输。2 维持内环境的稳定：维持酸碱平衡；维持血浆渗透压；维持体温恒定。3 免疫：白细胞、补体系统及免疫球蛋白等是机体免疫系统的重要组成部分。发挥防御异物、抵抗感染的作用。4 凝血、抗凝血：不同条件下，两大系统保护机体，减少损伤时的出血，防止循环
5、阻塞，维持血流的正常流通。一一一 血浆蛋白质一、血浆蛋白质的概念（concept of serous protein ）结合多媒体教学山西医科大学基础医学院生物化学教案10血浆中各种蛋白质总称为血浆蛋白质。正常 值 7075g/L。二、血浆蛋白质分类（一）按分离方法进行分类1、电泳法：醋酸纤维素薄膜电 泳法1) 原理：根据蛋白质本身的性质如分子量、 电荷、形状等2) 样品：人血清3) 电泳条件：pH8.6 巴比妥溶液，醋酸纤维素薄膜作为支持物4) 结果：五条蛋白区带清蛋白（5055）， 1 球蛋白（5）， 2 球蛋白（ 9）， 球蛋白（11）， 球蛋白（13）。（由正极到负极）清蛋白（albu
6、min，A）：3848g/L球蛋白（globulin，G）：1530g/LA/G：正常值1.52.55)意义: 从质上看。机体出现疾患 时， 进行电泳分类会出现与疾病相关的异常蛋白区带或蛋白区带的缺失等等。 从量上看。机体出现疾患，进行电泳分类可以见到蛋白区带量的变化，主要 A/G 比值。A/G 比值的意义：A 由肝细胞合成。当肝脏疾病时，肝功能受损，合成 A 的能力下降则 A 量下降，导致 A/G比值下降甚至倒置。一般，临 床上 A/G1 时提示肝脏慢性实质性损害；A/G 持续倒置提示 预后很差；A/G 的动态检测可以提示病情的发展并进行预后估计。 此外， 肾小球滤过膜损伤时，血液经过肾脏时
7、 A 可被滤出至尿液中，此时 A 量也会下降导致 A/G 比值下降。2、离心法：超速离心法1 原理：根据蛋白质的密度不同2 样品：血浆脂蛋白3 结果：四种蛋白（由上到下）乳糜微粒，极低密度脂蛋白，低密度脂蛋白，高密度脂蛋白。清蛋白 1 2 血 清 蛋 白 电 泳 图 谱山西医科大学基础医学院生物化学教案2（二）按功能进行分类1 结合蛋白/载体蛋白2 免疫防御系统蛋白3 凝血和纤溶蛋白4 酶5 蛋白酶抑制剂6 激素7 参与炎症反应的蛋白三、血浆蛋白质的特性（一）从来源上讲绝大多数血浆蛋白质都是在肝脏合成的：清蛋白占肝脏每天合成蛋白总量的 25。还有少量由其他细胞合成，如 球蛋白是由浆细胞合成。（
8、二）从合成场所上讲一般是在位于膜结合的多核蛋白体（polyribosome）：蛋白在多核蛋白体中合成后，在肝细胞中经历了从粗面内质网进入高尔基复合体再抵达脂膜而分泌入血液中，其中在粗面内质网和高尔基复合体中经历了蛋白质翻译后的加工修饰过程，即被酶切除去信号肽由蛋白前体成为成熟蛋白的过程，是一个分泌蛋白合成的过程。如清蛋白，首先合成前清蛋白，进入粗面内质网中信号肽被切除、N 末端一个 6 肽片断被切除后成为成熟蛋白；可以占到肝 脏每天合成分泌蛋白总量的 50。 多肽链结构上讲几乎所有的血浆蛋白都是糖蛋白，除清蛋白以外：含有 N-或 O-端连接的寡糖 链，包含 许多生物信息、发挥重要作用。1 特异
9、性“标志” ：在血浆蛋白合成后的细胞内定向转移中发挥作用。2 识别”信号：作为抗原决定簇表达某种免疫信息。 例如红细胞血型物质含糖达 8090， ABO 血型系统中血型物质 A 和 B 是分别在血型物质 O 的糖基非还原端加上 N-乙酰基半乳糖和半乳糖，从而识别不同的抗体。 遗传角度上讲许多的血浆蛋白质都呈现遗传多态性（genetic polymorphism）：遗传多态性是指一个群体中，同 时和经常存在的两种或两种以上的变异型或基因型，每种 类 型的发生频率比较高，一般认为 每种变异型超过 1即可定 为多态性现象。ABO 血型是最常见的。结合珠蛋白、 铜蓝蛋白、运铁蛋白等都具有遗传多态性。（
10、五）半衰期每种血浆蛋白都有自己特异的半衰期：如清蛋白约20d，结合珠蛋白约 5d。可以用 125I、131I 进行测定。（六）急性时相蛋白（acute phase protein,APP）在急性炎症或某种类型组织损伤等中，某些血浆蛋白质的水平会增高，这些蛋白被称为急性时相蛋白。这一现象称为急性时相反应。是机山西医科大学基础医学院生物化学教案2体防御机制的一部分，机制尚未清楚。包括 C-反应蛋白（C-reactive protein,CRP）、1 抗胰蛋白酶、结合珠蛋白、 1 酸性糖蛋白、纤维蛋白原等。另外，三种蛋白即前清蛋白、清蛋白和运铁蛋白则会相应下降。四、几种血浆蛋白质（一）前清蛋白(pr
11、ealbumin,PA)1 基本参数：分子量约 54KDa；肝细胞合成；醋酸纤维素薄膜电泳时位于清蛋白前；半衰期约 12h。2 功能： 营 养； 运输载体：与甲状腺激素 T3T4结合；与视黄醇结合蛋白结合，参与 VA 的运输。 清蛋白(albumin,A)1 基本参数：分子量约 66KDa，不含糖，单纯蛋白；肝细胞合成；半衰期约 20d；pI 约 4.7；正常 值 3848g/L 。2 功能：1）维持血浆胶体渗透压；2）运输载体；3）缓冲酸碱变化3 临床意义：反映肝脏或肾脏功能； 指导临床用药； 反映个体营养状态；遗传性缺陷。 铁蛋白（transferin,TRF）1 基本参数：分子量约 77
12、KDa，单链糖蛋白，含糖约 6；肝细胞合成；半衰期约 7d；正常值 1.84.0g/L。2 功能：可逆地与 Fe3 结合，运 输铁。 消除了自由铁离子的毒性； 防止 铁离子从肾脏丢失； 作为铁的载体将铁运至骨髓的幼红细胞而作为合成血红蛋白 Hb 的原料，失去铁的 TRF 又回到血液中重新利用。3 临床意义：贫血的诊断及治疗监测的指标之一； 在急性时相反应时往往降低。此外，慢性肝病、营养不良时亦降低，可作为反映个体营养状态 的一项指标。铁蛋白（ferritin，Fer）：贮存铁 。 铜蓝蛋白（ceruloplasmin， CER）1 基本参数：分子量约 160KDa，单链多肽，含糖约 10，每分
13、子中含 67 铜原子故命名铜蓝蛋白；肝细胞合成；醋酸纤维素薄膜电泳位于 2 球蛋白区带；正常值150600mg/L。2 功能： 与 Cu2 结合，血 浆 Cu2 中 90与 CER 结合，10与清蛋白结合；氧化酶，可将 Fe2 氧化成 Fe3 ，利于铁离子与 TRF 结合从而促进红细胞的成熟。3 临床意义：属于急性时相反应蛋白，在感染如 结核、创伤、肿瘤及甲亢等疾病中 CER 增高； 诊断 Wilson 病（肝豆状核变性）时特异指标，此时 CER 明显下降。五、血浆蛋白质的功能 （一）运输 （二）维持血浆 pH 恒定 （三）维持血浆胶体渗透压 （四）免疫山西医科大学基础医学院生物化学教案2 凝
14、血、抗凝血和纤溶 营养 催化血浆酶类：根据来源和功能分为三类1 血浆功能酶：在血浆中发挥其催化作用2 外分泌酶：来源于外分泌腺体。正常分泌入腺腔中，仅极少量逸入血液中。其在血浆中的活性与血 浆无直接关系，而是与分泌该酶的相应腺体的功能相关。3 细胞酶：正常在组织细胞中参与各种代谢过程的酶，当细胞更新或破坏时可有少量进入血液中。故在血 浆中此类酶的活性增高，常常提示有关脏器 细胞的损坏或通透性的改变 ；对血浆中这些酶活性的测定有助于诊断有关疾病及其严重程度。第三节 血细胞代谢一、红细胞代谢（一）血红蛋白的合成及其调节1、血红素1 合成 场所：骨髓有核红细胞及网织红细胞；线粒体、胞液中。 原料：琥
15、珀酰辅酶 A，甘氨酸，Fe 2 过程：第一，-氨基-酮戊酸（ALA ，-aminolevulinic acid）的合成。线粒体中进行。第二，胆色素原、尿卟林原和粪卟林原的合成。在胞液中进行。第三，血红素的合成。在线粒体中进行。山西医科大学基础医学院生物化学教案2 调节：主要对 ALA 合酶ALA 合酶：限速 酶。主要以下五类物质通过对 ALA 合酶活性等调节，从而调节血红 素的合成血红素，促红细胞生成素（EPO，erythropoiefin），类固醇激素， 药物、致癌物、杀虫剂等化合物，辅基磷酸吡哆醛等。ALA 脱水酶 、亚铁螯合酶：非限速酶， 对重金属敏感。铁对血红素合成有 促进作用。2、珠
16、蛋白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。3、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。（二）糖代谢1、糖酵解：红细胞获得能量的唯一途径，占红细胞糖代谢的9095。2,3-DPG 支路或旁路：1 概念：在红细胞糖酵解过程中， 1，3-DPG 在 BPG 变位酶和 2，3-DPG 磷酸酶的催化下经 2，3-DPG 3 转变为 3-磷酸甘油酸的过程称为 2，3-DPG 支路或旁路。2 2，3-DPG：调节血红蛋白的运氧形式。 2、磷酸戊糖途径：主要产生 NADPHH ，占 红细胞糖代谢的510。3、红细胞内糖代谢的生理意义1 ATP：维持红细胞膜上的 Na 泵（Na -K -ATPase）运转；维山西医科大学基础医学院生物化学教案2持红细胞膜上的钙泵（Ca 2 -ATPase）运行；维持红细胞膜上脂质交换；谷胱甘肽、NAD +的生物合成；葡萄糖的活化，启动糖酵解。2 2,3-DPG3 NADPH、NADH：还原当量，对抗氧化剂的作用，保 护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的 巯基不被氧化，从而 维持红细胞的正常功能。（三）脂代谢红细胞不能从头合成脂肪酸，所以其脂代 谢是靠主动参入和被动交换完成的，消耗能量。二、白细胞代谢白细胞糖代谢主要是糖酵解。
