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1、第 十 六 章,,血液的生物化學(xué),Hemal Biochemistry,,授課教師 徐曉,,非蛋白氮 (non-protein nitrogen,NPN),血液中的有機(jī)物的非蛋白類含氮化合物主要有尿素、肌酸、肌酸酐、尿酸、膽紅素和氨等，它們中的氮總稱為非蛋白氮。,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),二、白細(xì)胞的代謝,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(guò)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(guò)程中的代謝變化,注： “+”，“-”分別表示該途徑
2、有或無(wú) *晚幼紅細(xì)胞為“-”,（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+,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,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
3、活化，啟動(dòng)糖酵解過(guò)程,2, 3-BPG是調(diào)節(jié)血紅蛋白(Hb)運(yùn)氧的重要因素，可增加Hb與氧的親和力。, 2, 3-BPG的功能,對(duì)抗氧化劑，保護(hù)細(xì)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,成熟紅細(xì)胞不能從頭合成脂肪酸，通過(guò)主動(dòng)參入和被動(dòng)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。,（二）脂 代 謝,（三）血紅蛋白的合成與調(diào)節(jié),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,1. 血紅素的生物合成,合成的組織和亞細(xì)胞定位,參與血紅蛋白組成的血紅素主
4、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(guò)程, -氨基--酮戊酸(- 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 ALA生成后從線粒體進(jìn)入胞液,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 胞液中的糞卟啉原再進(jìn)入線粒體,反應(yīng)部位：線粒體,糞卟啉原,原卟啉原,原卟啉,血紅素, 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(jiǎn)單：琥
5、珀酰CoA、甘氨酸Fe2+等小分子物質(zhì)； 合成過(guò)程的起始與最終過(guò)程在線粒體，中間過(guò)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, 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和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 +,,2C+cAMP-2R,eIF-2激酶 （無(wú)活性）,eIF-2 （有活性）,高鐵血紅素對(duì)起始因子2的調(diào)節(jié),R2C2 (PKA),糖代謝：以糖酵解為主，提供能量；磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH經(jīng)氧化酶的電子體系使O2 還原產(chǎn)生超氧陰離子、H2O2、OH等自由基，起殺菌作用。 脂代謝：不能從頭合成脂肪酸；可將花生四烯酸轉(zhuǎn)變成血栓素、前列腺素、白三烯等活性物。 氨基酸和蛋白質(zhì)代謝： 組胺,二、白細(xì)胞代謝,
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