生物化学 血液的生物化学

这是一篇关于生物化学 血液的生物化学的思维导图，血液是流动在人的血管和心脏中的一种红色不透明的黏稠液体，由血浆和血细胞组成。

血液

• 概述
  • 组成
    • 血浆
    • 血细胞
    • 血小板
  • 固体成分
    • 无机物
      • 以电解质为主
        • 维持血浆晶体渗透压、酸碱平衡、神经肌肉正常兴奋性
    • 有机物
      • 蛋白质、非蛋白质类含氮化合物、糖类和脂类等
        • 非蛋白质类含氮化合物
          • 胆红素、氨、尿素、尿酸、肌酸、肌酸酐等
            • 氮总量：非蛋白质氮NPN（血尿素氮BUN占1/2）
• 血浆蛋白质
  • 分类
  • 性质
    • 1. 除清蛋白外，几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白
    • 2. 绝大多数血浆蛋白在肝合成
      • 少数，如γ球蛋白，由浆细胞合成
    • 3. 血浆蛋白的合成场所一般位于膜结合的多核糖体上
    • 4. 许多血浆蛋白呈现多态性
    • 5. 在循环过程中，每种血浆蛋白均有自己特异的半衰期
    • 6. 血浆蛋白水平改变往往与疾病密切相关
      • 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，它们被称为急性时相蛋白质APP
        • C反应蛋白（CRP）
        • α1抗胰蛋白酶
        • 结合珠蛋白
        • α1酸性蛋白
        • 纤维蛋白原
  • 功能
    • 1. 维持血浆胶体渗透压
    • 2. 维持血浆正常的pH
    • 3. 运输作用
      • 亲脂性位点，结合脂溶性物质
    • 4. 免疫作用
      • 补体、抗体
    • 5. 催化作用
      • 血浆功能酶
        • 酶原形式存在于血浆，凝血、抗凝、纤溶等作用
      • 外分泌酶
        • 外分泌腺分泌
      • 细胞酶
        • 存在于细胞或组织内
      • 器官损伤/病变，相关酶逸出进入血浆，有临床诊断价值
    • 6. 营养作用
    • 7. 凝血、抗凝血和纤溶作用
    • 8. 血浆蛋白质异常与临床疾病
      • 风湿病
        • 急性炎症反应+抗原刺激引起的免疫系统增强反应
      • 肝疾病
        • 前清蛋白PAB是敏感标志
      • 多发性骨髓瘤
        • 浆细胞恶性增生
• 血红素合成
  • 原料
    • Gly、琥珀酰CoA、Fe2+
  • 场所
    • 线粒体（始末）+胞质（中间）
  • 过程
    • 1||| 琥珀酰CoA+Gly → δ-氨基-γ-酮戊酸ALA
      • ALA合酶
        • 限速酶
        • 辅酶
          • 磷酸吡哆醛
        • 调节
          • 别构抑制
            • 血红素反馈抑制
            • 高铁血红素强烈抑制
          • 诱导作用
            • 某些固醇类激素、许多在肝进行生物转化的物质可诱导其生成
      • 线粒体
    • 2||| 2ALA → 胆色素原PBG
      • ALA脱水酶
        • 巯基酶
        • 调节
          • 血红素反馈调节
          • 受铅等重金属抑制
    • 3||| 4胆色素原 → 线状四吡咯 → 尿卟啉原III（UPG III）→ 粪卟啉原III（CPG III）
      • UPG I同合酶/胆色素原脱氨酶
      • UPG III同合酶
        • 与UPG I同合酶协同作用，单独无活性
        • 缺失时线状四吡咯易环化形成UPG I
      • UPG III脱羧酶
    • 细胞质
    • 4||| CPG III → 原卟啉原IX → 原卟啉IX → 血红素（原卟啉原IX结合Fe2+）
      • CPG III氧化脱羧酶
      • 原卟啉原IX氧化酶
      • 亚铁螯合酶/血红素合成酶
        • 需要还原剂(如GSH)
        • 受铅等重金属抑制
      • 线粒体
    • 5||| 血红素进入胞质，结合珠蛋白形成血红蛋白
  • 特点
    • 1. 合成的原料简单：琥珀酰CoA、甘氨酸、Fe2+等小分子物质，中间物质转化主要是吡咯环侧链的脱羧、脱氢
    • 2. 合成主要在骨髓、肝幼红细胞和网织红细胞，但大多数组织均具有合成能力，成熟红细胞不能合成（无线粒体）
    • 3. 合成过程的起始与最终过程在线粒体，中间过程在胞液
  • 调节
    • ALA合酶调节
      • 血红素迅速结合珠蛋白形成Hb，故血红素抑制作用不强
      • MHb，血红素合成远快于珠蛋白合成时，过多的血红素氧化生成，可被体内还原剂还原
    • ALA脱水酶、亚铁螯合酶调节
      • 重金属，如铅的抑制作用
    • 促红细胞生成素EPO
      • 与膜受体结合，加速有核红细胞的成熟以及血红素和Hb的合成，促使原始红细胞的繁殖和分化
  • 病理
    • 卟啉症
      • 定义
        • 铁卟啉合成代谢异常，导致卟啉或其中间代谢物排泄增加
      • 分类
        • 先天
          • 合成酶系缺陷
        • 后天
          • 铅中毒、药物中毒等
• 血细胞代谢
  • 红细胞代谢
    • 1. 糖酵解是红细胞获得能量的唯一途径
      • 维持钠泵
        • 胞内外离子平衡、双凹圆盘形态维持
      • 维持钙泵
        • 胞内低钙，保持膜韧性、形态可塑性
      • 维持脂质交换
        • 膜脂质与血浆脂蛋白中脂质不断交换更新，保持可塑性
      • 合成GSH、辅酶I（少量ATP）
        • 抗氧化
      • 葡萄糖活化，启动糖酵解
    • 2. 糖酵解存在2, 3-二磷酸甘油酸（2, 3-BPG）旁路
      • 分支点：1, 3-BPG
      • 2, 3-BPG可稳定Hb的T构象，降低与氧亲和力，经过肺时影响不大，经过PO2较低的组织易于释放O2
    • 3. 磷酸戊糖途径提供NADPH维持红细胞的完整性
      • NADPH还原GSH，对抗氧化剂，保护细胞膜蛋白、血红蛋白和酶蛋白的巯基等不被氧化，从而维持红细胞的正常功能
      • NADH-高铁血红蛋白还原酶（最重要）、NADPH-高铁血红蛋白还原酶、GSH、抗坏血酸 可催化MHb还原成Hb
      • 病理
        • 蚕豆病
    • 4. 通过主动参入和被动交换不断的与血浆进行脂质交换，维持其正常的脂类组成、结构和功能
      • 无线粒体，无法合成脂质
    • 5. MHb促进珠蛋白合成
  • 白细胞代谢
    • 糖酵解是白细胞主要的获能途径
      • 粒细胞
        • 线粒体很少，故糖酵解是主要的糖代谢途径
      • 单核吞噬细胞
        • 虽能进行有氧氧化，但糖酵解仍占很大比重
      • T淋巴细胞
        • 葡萄糖代谢特点与细胞功能密切相关（静止有氧，激活酵解）
    • 粒细胞、单核巨噬细胞产生活性氧，发挥杀菌作用
      • NADPH氧化酶递电子体系可使O2接受单电子还原，产生大量的超氧阴离子（O2·-），超氧阴离子再进一步转变成H2O2，·OH等活性氧，起杀菌作用
    • 粒细胞、单核巨噬细胞能合成多种物质参与超敏反应（速发型超敏反应，即I型超敏反应）
      • 粒细胞
        • His → 组胺
        • 脂氧化酶：花生四烯酸 → 白三烯
      • 单核吞噬细胞
        • 花生四烯酸 → 血栓烷+PG
        • 脂氧化酶：花生四烯酸 → 白三烯
    • 单核巨噬细胞、淋巴细胞合成多种活性蛋白质
      • 成熟粒细胞
        • 缺乏内质网，故蛋白质合成量很少
      • 单核/巨噬细胞
        • 蛋白质代谢很活跃，能合成多种酶、补体和各种细胞因子
      • B淋巴细胞
        • 分化为浆细胞，产生并分泌多种抗体蛋白，参与体液免疫