1Chapter 16血液的生物化学血液的生物化学血液的生物化学血液的生物化学Biochemistry of Blood 生物化学与分子生物学教研室生物化学与分子生物学教研室Major Object2授课对象：授课对象：临床医学本科临床医学本科 授课时数：授课时数：3学时学时 教学目的要求：教学目的要求： 掌握掌握:正常人血浆蛋白的总浓度；正常人血浆蛋白的总浓度；A/G比值；超速离心 法、电泳法对血浆蛋白质进行分类；血浆蛋白的功 能；血红素合成的基本原料、合成场所、限速酶比值；超速离心 法、电泳法对血浆蛋白质进行分类；血浆蛋白的功 能；血红素合成的基本原料、合成场所、限速酶 熟悉熟悉:血液的组成，血浆的主要成分，非蛋白含氮 化合物及非蛋白氮的概念血浆蛋白的主要功能 红细胞的糖代谢特点，血液的组成，血浆的主要成分，非蛋白含氮 化合物及非蛋白氮的概念血浆蛋白的主要功能 红细胞的糖代谢特点，2,3-BPG对血红蛋白运氧 的调节功能血红素合成的反应阶段及调节对血红蛋白运氧 的调节功能血红素合成的反应阶段及调节 了解了解:血浆蛋白的性质血浆蛋白的性质一、血液的组成：一、血液的组成：（（p349））血液血液(blood)约占体重的约占体重的8%，含水量，含水量77 % ~81%，，pH 7.35~7.45。
血清血清(serum) —血液凝固后析出的淡黄色透明液体血液凝固后析出的淡黄色透明液体血浆血浆(plasma)—水、蛋白质、有机物和无机水、蛋白质、有机物和无机(55%~60%) 盐等有形成分有形成分(40~45%) —红细胞、白细胞及血小板以红细胞为主红细胞、白细胞及血小板以红细胞为主血液血液3（（p349））二、血液的化学成分二、血液的化学成分：：水水(77 % ~81%)1.蛋白质：蛋白质：Hb、血浆 蛋白质、酶、蛋白、血浆 蛋白质、酶、蛋白 有机物有机物类激素等类激素等 2.非蛋白含氮化合物非蛋白含氮化合物 3.不含氮化合物：不含氮化合物：糖、 脂类、类固醇激素等糖、 脂类、类固醇激素等 主要的阳离子：主要的阳离子：K+、、Na+、、 无机盐无机盐Ca2+、、Mg2+等 主要的阴离子：主要的阴离子：Cl-、、 HCO3-、、HPO42-等 少量气体：少量气体：O2、、CO2等全 血全 血可溶性固体可溶性固体4三、非蛋白含氮化合物及非蛋白氮：三、非蛋白含氮化合物及非蛋白氮：(p349)5（一）非蛋白含氮化合物（一）非蛋白含氮化合物：： 指血液中除蛋白质以外的含氮化合物称为非蛋白含氮化合物，它包括指血液中除蛋白质以外的含氮化合物称为非蛋白含氮化合物，它包括尿素尿素、、肌酸肌酸、、肌酐肌酐、、尿酸尿酸、、胆红素胆红素和和氨氨等。
等 （二）非蛋白氮（二）非蛋白氮(non-protein nitrogen，，NPN)非蛋白含氮化合物中所含氮的总称为非蛋白含氮化合物中所含氮的总称为非蛋白氮非蛋白氮(正常人血中正常人血中NPN含量为含量为14.28~24.99 mmol/L)血中尿素氮尿素氮(blood urea nitrogen，，BUN)约占约占NPN的的1/2第一节 血浆蛋白第一节 血浆蛋白第三节 血细胞代谢第三节 血细胞代谢6第一节 血浆蛋白第一节 血浆蛋白一、血浆蛋白的分类与性质一、血浆蛋白的分类与性质:（（p349））（一）血浆蛋白的分类（一）血浆蛋白的分类:血浆蛋白组成血浆固体的主要部分，已知 血浆蛋白有血浆蛋白组成血浆固体的主要部分，已知 血浆蛋白有200多种血浆总蛋白血浆总蛋白(total, T)：：70~75g/L清蛋白清蛋白(albumin, A)：：38~48g/L球蛋白球蛋白(globulin, G)：：15~30g/L清蛋白清蛋白(A) /球蛋白球蛋白(G)比值：比值：A/G=1.5~2.57血浆蛋白的种类多，功能各异，各种蛋白的含量也不同血浆蛋白的种类多，功能各异，各种蛋白的含量也不同。
分离蛋白质常用方法分离蛋白质常用方法 ：：电泳法电泳法和和超速离心法超速离心法1. 依据电泳依据电泳(electrophoresis)结果分类结果分类(血清血清)清蛋白清蛋白 (albumin) α α1球蛋白球蛋白(globulin)α α2球 蛋 白 β球蛋白 γ球蛋白球 蛋 白 β球蛋白 γ球蛋白醋酸纤维素薄膜电泳醋酸纤维素薄膜电泳(CAM电泳电泳, Cellulose Acetate membrane electrophoresis)89A⊕?⊕?清蛋白α清蛋白α1 α α2 βγβγB图图16-1 血清蛋白质醋酸纤维素薄膜电泳图谱血清蛋白质醋酸纤维素薄膜电泳图谱A. 染色后的图谱染色后的图谱B.光密度扫描后的图谱光密度扫描后的图谱 （（p350））2. 依据生理功能分类依据生理功能分类表表16-1 人类血浆蛋白质的分类人类血浆蛋白质的分类（（p350））10种 类种 类血 浆 蛋 白血 浆 蛋 白1.载体蛋白载体蛋白2.免疫防御系统蛋白免疫防御系统蛋白3.凝血和纤溶蛋白凝血和纤溶蛋白4.酶酶5.蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂6.激素激素7.参与炎症应答的蛋白参与炎症应答的蛋白清蛋白清蛋白,脂蛋白脂蛋白,运铁蛋白运铁蛋白,铜蓝蛋白等铜蓝蛋白等IgG,IgM,IgA,IgD,IgE和补体和补体C1-9 等等凝血因子Ⅶ凝血因子Ⅶ,ⅧⅧ,凝血酶原，纤溶酶原等凝血酶原，纤溶酶原等卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等卵磷脂：胆固醇酰基转移酶等α α1抗胰蛋白酶，α抗胰蛋白酶，α2巨球蛋白等巨球蛋白等促红细胞生成素，胰岛素等促红细胞生成素，胰岛素等C-反应蛋白，α反应蛋白，α2酸性糖蛋白等酸性糖蛋白等11（二）血浆蛋白质的性质：（二）血浆蛋白质的性质：1、绝大多数血浆蛋白质在、绝大多数血浆蛋白质在肝肝内合成。
内合成2、血浆蛋白的合成场所在膜结合的、血浆蛋白的合成场所在膜结合的多核蛋白体多核蛋白体（经（经粗面内质网、高尔基复合体、质膜到血液，其间粗面内质网、高尔基复合体、质膜到血液，其间进行加工，由前蛋白变为进行加工，由前蛋白变为成熟成熟蛋白）3、除清蛋白外，均为、除清蛋白外，均为糖蛋白糖蛋白，其，其糖链糖链包括许多生物包括许多生物信息，如信息，如ABO血型物质与糖链有关血型物质与糖链有关4、许多血浆蛋白显示多态性、许多血浆蛋白显示多态性(polymorphism) （只（只有基因型改变，而无可察觉的表型改变）主要有基因型改变，而无可察觉的表型改变）主要研究不同人群或人种的遗传组成情况研究不同人群或人种的遗传组成情况p350)5、血浆中每种血浆蛋白具有自己的、血浆中每种血浆蛋白具有自己的半衰期半衰期，正常，正常人清蛋白和结合珠蛋白的半衰期分别为人清蛋白和结合珠蛋白的半衰期分别为20天和天和5天左右6、、在急性炎症或某种类型组织损伤等情况下，某在急性炎症或某种类型组织损伤等情况下，某些血浆蛋白的水平会增高些血浆蛋白的水平会增高，它们被称为，它们被称为急性时急性时相蛋白质相蛋白质(acute phase protein APP)。
如手如手术、创伤、心肌梗死、感染和肿瘤等，可术、创伤、心肌梗死、感染和肿瘤等，可导致肝导致肝细胞中某些蛋白质合成增加，血浆蛋白的水细胞中某些蛋白质合成增加，血浆蛋白的水平增高平增高（如白介素、肿瘤坏死因子、干扰（如白介素、肿瘤坏死因子、干扰素、血小板活化因子和α素、血小板活化因子和α1-抗胰蛋白酶等）抗胰蛋白酶等）12二、血浆蛋白的功能二、血浆蛋白的功能：：（（1）维持血浆胶体渗透压（）维持血浆胶体渗透压（2）维持血浆正常的）维持血浆正常的pH（（3）运输作用（）运输作用（4）免疫作用（）免疫作用（5）催化作用（）催化作用（6）营养作用（）营养作用（7）凝血、抗凝血和纤溶作用）凝血、抗凝血和纤溶作用(p351)13二、血浆蛋白的功能：二、血浆蛋白的功能：(p351)14（一）维持血浆胶体渗透压（一）维持血浆胶体渗透压: 渗透压的大小取决于溶液中颗粒的总数目血浆胶体渗透压由血浆蛋白质产生，渗透压的大小取决于溶液中颗粒的总数目血浆胶体渗透压由血浆蛋白质产生，清蛋白清蛋白分子 量小，含量高，有效渗透颗粒多，约占血浆蛋白 总量的分子 量小，含量高，有效渗透颗粒多，约占血浆蛋白 总量的60%以上，血浆胶体渗透压的以上，血浆胶体渗透压的75~80%是由清蛋白维持。
清蛋白血浆胶体渗透压组织间液水分潴留是由清蛋白维持清蛋白血浆胶体渗透压组织间液水分潴留水肿水肿15（二）维持血浆正常的（二）维持血浆正常的pH:血浆蛋白质的血浆蛋白质的pI大部分在大部分在pH4.0~7.3，在生理，在生理pH条件下都是弱酸，其中一部分与条件下都是弱酸，其中一部分与Na+形成弱酸盐，血浆蛋白质与其对应蛋白盐可形 成缓冲对，对维持血浆形成弱酸盐，血浆蛋白质与其对应蛋白盐可形 成缓冲对，对维持血浆pH有重要作用有重要作用三）运输作用（三）运输作用:脂溶性物质可与血浆蛋白质结合而运输，小分子物质也可与蛋白质结合、防止从肾丢失如脂溶性物质可与血浆蛋白质结合而运输，小分子物质也可与蛋白质结合、防止从肾丢失如清蛋白清蛋白能与铜、镍、钙离子结合，许多难溶物质也可与能与铜、镍、钙离子结合，许多难溶物质也可与清蛋白清蛋白结合而被运输，如长链脂肪酸、胆红素、磺胺类药物、阿司匹林、类固醇激素等结合而被运输，如长链脂肪酸、胆红素、磺胺类药物、阿司匹林、类固醇激素等Na-Pr H-Pr (p351)16运铁蛋白可运输铁，铜蓝蛋白可运输铜运铁蛋白可运输铁，铜蓝蛋白可运输铜这些载体蛋白对血浆中某种物质既有这些载体蛋白对血浆中某种物质既有运输运输作用，又有作用，又有调节调节作用。
作用四）免疫作用（四）免疫作用:血浆中的血浆中的免疫球蛋白免疫球蛋白（（Ig，又称抗体）包括，又称抗体）包括IgG、、IgA、、 IgM 、、 IgD和和IgE等等5种，能识别特异性抗原并与之结合，形成的抗原抗体复合物能激活种，能识别特异性抗原并与之结合，形成的抗原抗体复合物能激活补体补体系统（一组血浆中协助抗体完成免疫功能的蛋白酶），产生溶菌和溶细胞现象，在体液免疫中起重要作用系统（一组血浆中协助抗体完成免疫功能的蛋白酶），产生溶菌和溶细胞现象，在体液免疫中起重要作用17（五）催化作用（五）催化作用: 血浆酶根据来源和功能可分为三类：血浆酶根据来源和功能可分为三类： 1、血浆功能酶、血浆功能酶: 主要在血浆发挥催化作用如凝血酶、纤溶酶等以酶原形式存在于血浆，在一定条件 下被激活后发挥作用主要在血浆发挥催化作用如凝血酶、纤溶酶等以酶原形式存在于血浆，在一定条件 下被激活后发挥作用LPL、、LCAT在肝脏合成后分泌入血，在血浆中发挥作用在肝脏合成后分泌入血，在血浆中发挥作用 2、外分泌酶、外分泌酶: 外分泌腺分泌的酶类，如胰淀粉酶等，相关脏器受损时，血浆中相关酶活性增高如 急性胰腺炎时，血浆胰淀粉酶活性增高。
外分泌腺分泌的酶类，如胰淀粉酶等，相关脏器受损时，血浆中相关酶活性增高如 急性胰腺炎时，血浆胰淀粉酶活性增高 3、细胞酶、细胞酶: 存在于细胞和组织内参与代谢的酶当特定脏器有病变时，血浆相应酶活性增高如急性 肝炎时，血清存在于细胞和组织内参与代谢的酶当特定脏器有病变时，血浆相应酶活性增高如急性 肝炎时，血清ALT活性可18（六）营养作用：（六）营养作用：正常成人正常成人3L血浆中约有血浆中约有200g蛋白质，可参与体内蛋白质的代谢，用于合成体内蛋白质或非蛋白含氮物，也可分解成氨基酸供能蛋白质，可参与体内蛋白质的代谢，用于合成体内蛋白质或非蛋白含氮物，也可分解成氨基酸供能清蛋白含量高，营养作用较大临床上对低蛋白血症的患者，常补充清蛋白（白蛋白）清蛋白含量高，营养作用较大临床上对低蛋白血症的患者，常补充清蛋白（白蛋白）。