医学生物化学血液生化

1血液是循环于心血管系统中的流动组织,具有黏滞性。血液与淋巴液、组织间液一起组成细胞外液，是体液的重要部分。血液的组成血浆（plasma）红细胞、白细胞、血小板等常用血液样品：全血=血浆+有形成分(加抗凝剂)血浆=全血-有形成分(加抗凝剂,离心,取上清)血清（serum）=全血-有形成分-纤维蛋白原2血管内的血液（血浆和细胞）3水全血含水77%--81%血浆含水93%--95%气体O2、CO2、N2可溶性固体蛋白质非蛋白氮糖维生素脂类无机离子血液的化学成分4血液非蛋白含氮化合物：即血液除蛋白质以外的含氮物质。NPN（non-proteinnitrogen）：非蛋白含氮化合物所含的氮量称之为非蛋白氮种类：尿素（urea）、尿酸（uricacid）、肌酸（creatine）、肌酐（creatinine）、氨基酸、氨、多肽、胆红素（bilirubin）测定NPN的临床意义：反映肾功能。因为蛋白质、核酸分解代谢的终产物，经血液运输至肾脏通过小便尿排出。5第一节血浆蛋白Plasmaprotein6一、血浆蛋白的组成蛋白质是血浆中含量最多的固体成分，正常成人血浆蛋白质的浓度为60～80g/L。血浆蛋白种类繁多，醋酸纤维素薄膜电泳可将血清蛋白质分成：清蛋白（albumin）、α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白和γ-球蛋白。7血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳结果左边接负极，右边接正极。在pH8.6的巴比妥缓冲液中，蛋白质带负电荷，向正极移动。结果中各蛋白带已注明。清蛋白染色最深，泳动的距离最长，-球蛋白的带最宽，泳动的距离最短。8人类正常血浆蛋白蛋白质分子量（kDa）血浆浓度（mg/L）生物学作用前清蛋白（运甲状腺素蛋白）清蛋白1-球蛋白视黄醇结合蛋白1-抗胰蛋白酶-脂蛋白甲状腺素结合球蛋白运皮质激素蛋白甲胎蛋白2-球蛋白2-巨球蛋白铜蓝蛋白结合珠蛋白-球蛋白运血红素蛋白运铁蛋白-脂蛋白纤维蛋白原-球蛋白C-反应蛋白IgA、D、E、G、M556621542205852727251328560893000340110150~950150~35040000~5000030~60850~18502800387010~3530~350.02（成人）2000~4000（胎儿）1500~4000200~4001000~3000500~12002000~40002500~44002000~4000107000~15000运输甲状腺素、视黄醇等维持胶体渗透压、运输胆红素、脂肪酸运输视黄醇抑制丝氨酸蛋白酶运输脂类运输T3和T4的主要蛋白运输糖皮质激素成人肝癌时增高抑制丝氨酸蛋白酶运输铜离子，Fe2+氧化酶活性结合血红蛋白移出血液循环中的血红素运输Fe3+运输脂类参与凝血参与急相反应参与免疫反应9血浆蛋白的特点①除浆细胞合成-球蛋白外，其余绝大多数种类的血浆蛋白都由肝细胞合成。②除了清蛋白外，其余的血浆蛋白几乎都是糖蛋白。③每种血浆蛋白有自己独特的半寿期。④某些血浆蛋白呈现遗传多态性10正常血浆中清蛋白与球蛋白浓度的比值为1.5～2.5。清蛋白与球蛋白浓度的比值下降（低白蛋白血症）的原因：1.来源减少营养不良，合成原料不足合成能力降低，严重肝病肝功能不全的病人肝脏合成清蛋白能力下降。2.去路增加丢失过多：肾病、大面积烧伤分解过多：甲亢、发热11二、血浆蛋白的功能：维持血浆胶体渗透压维持血浆正常的pH运输作用免疫作用营养作用血浆中酶的催化作用参与炎症反应凝血、抗凝血和纤溶作用12血浆蛋白的成分1.载体蛋白前清蛋白、清蛋白、脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白、维生素D结合蛋白。2.酶对氧磷脂酶-1、芳香脂酶、卵磷脂：胆固醇酰基转移酶、胆碱脂酶、铜蓝蛋白等3.参与凝血与溶纤的蛋白凝血酶原、纤溶酶原、凝血因子VII、VIII、XII、XI、IX、X等4.免疫防御蛋白IgA、IgD、IgE、IgG、IgE，补体C1~9等5.蛋白酶抑制剂1-抗胰蛋白酶、2-巨球蛋白、抗凝血酶III等6.激素胰岛素、促红细胞生成素7.急性反应蛋白C-反应蛋白、2-酸性糖蛋白13第二节血液凝固与纤维蛋白溶解BloodCoagulationandFibrinolysis14血液中存在凝血因子、抗凝血因子和纤溶系统，它们共同作用，既防止了血液从血管流失，又保持血液在血管内正常流动。15一、血液凝固血液从血管破损中流出，引起凝血因子活化，流出的血液中发生级联酶促反应，催化血液转变为凝胶状态的血凝块，这个过程称为血液凝固。血凝块堵住血管的破损处，阻止血液继续从血管内流失，称为止血。止血是一个非常复杂的过程。16止血过程17（一）血液和组织中的凝血因子凝血因子中文名分子量合成部位血浆浓度（mg/L）半寿期(小时)功能Ⅰ纤维蛋白原340000肝2000~400090结构蛋白Ⅱ凝血酶原72000肝80~9060蛋白酶原Ⅲ组织因子45000组织、内皮、单核细胞0辅助、启动因子ⅣCa2+90~110辅因子Ⅴ易变因子（前加速因子）330000肝5.0~1012~36辅因子Ⅶ稳定因子50000肝0.56~8蛋白酶原Ⅷ抗血友病球蛋白330000肝、内皮细胞0.212辅因子Ⅸ血浆凝血活酶成分(Christmas成分)57000肝412蛋白酶原ⅩStuart-Prower因子59000肝648~72蛋白酶原Ⅺ血浆凝血活酶前体160000肝548~84蛋白酶原ⅫHageman因子76000肝3048~52蛋白酶原纤维蛋白稳定因子320000骨髓3~5天转谷氨酰胺酶原前激肽释放酶82000肝4035蛋白酶原高分子量激肽原108000肝70~1006.5天辅因子18（二）血液凝固的途径血液凝固有内源性和外源性两条不同的途径，它们的区别在于启动方式和参加的凝血因子不同。X因子活化后两条途径则使用共同的通路，凝血酶原活化成凝血酶，最后将纤维蛋白原转变为纤维蛋白。191．内源性途径血液在受损的血管内膜或在血管外与异物表面接触而触发的凝血过程，即内源性途径(intrinsicpathway)。参与该途径的凝血因子全部存在于血浆中。20内源性凝血途径通常是因为血管内皮损伤所引起，常常是病理现象。抽出的血液也会凝固，通常是通过与玻璃管壁接触，而启动内源性凝血途径。内源性凝血途径不是体内主要的凝血途径。内源性凝血途径21接触活化因子Ⅺ、Ⅻ、激肽释放酶原、高分子量激肽原等在带负电荷的表面被转变成有活性的Ⅺa、Ⅻa、激肽释放酶、高分子量激肽酶的过程，称为接触活化（contact-phaseactivation），均属于酶原激活。222．外源性途径组织因子与血液接触而启动的凝血过程称为血液凝固的外源性途径（extrinsicpathway）。正常情况下，组织因子不能接触到血液，不会通过外源性途径凝血。只有血管受到损伤和血管内皮细胞、单核细胞受到某些刺激时，组织因子才能与血液接触，通过外源性途径凝血。23血液凝固的外源性途径外源性途径是组织因子（TF）进入血液，引起因子VII的活化并形成VII-Ca2+-TF复合物，激活因子X，凝血酶原，催化纤维蛋白原形成纤维蛋白。这是主要的凝血途径。24无论内源性还是外源性途径，凝血过程都是在损伤部位的膜表面启动。共同部分是因子X被切除145~151的6肽，转变成Xa，参与形成激活凝血酶原的复合物（Xa-Ca2+-Va），激活凝血酶原转变成凝血酶，催化纤维蛋白原转变成纤维蛋白。25两条血液凝固途径汇总26凝血酶原激活示意图凝血酶原的320位精氨酸羧基侧肽键首先被酶解，生成的两个肽段由原有的二硫键连接。随后284位精氨酸羧基侧肽键被酶解，生成由原有的二硫键连接的A肽和B肽的、有活性的-凝血酶并释放F1.2肽段。27纤维蛋白原形成血凝块纤维蛋白原被凝血酶水解释放出两个A肽和两个B肽，形成可溶性纤维蛋白单体。纤维蛋白单体聚集成纤维蛋白软凝块，再由XIIIa催化纤维蛋白单体之间共价交联，形成血凝块。28纤维蛋白单体之间的交联反应29血小板在凝血过程中的作用30二、抗凝血物质1.抗凝血酶Ⅲ抗凝血酶Ⅲ（AntithrombinⅢ，ATⅢ）是单链糖蛋白，主要在肝合成，能抑制凝血酶和Xa的活性，同时也可抑制Ⅸa、Ⅺa、Ⅻa、纤溶酶、尿激酶、胰蛋白酶和激肽释放酶的活性，ATⅢ活性占血浆总抗凝血活性的80%左右。312.组织因子途径抑制物组织因子途径抑制物（tissuefactorpathwayinhibitor,TFPI）能竞争性地与Xa结合，形成TFPI-Xa复合物，抑制Xa活性。TFPI-Xa中的TFPI再与TF-VIIa中的VIIa活性中心结合，形成Xa-TFPI-VIIa-TF复合物，抑制VIIa活性。TFPI抑制Xa和VIIa的活性，从而抑制外源性凝血途径。323．α2-巨球蛋白α2-巨球蛋白（α2-macroglobulin）是肝细胞合成的二聚体球蛋白，相对分子量为725000。它抑制正常存在于血液中约1/4凝血酶的活性；此外，它还与几种具有蛋白水解酶性质的凝血因子结合，抑制其蛋白水解作用。334.蛋白C蛋白C（proteinC，PC）是肝细胞合成的、依赖维生素K的一种血浆蛋白酶原，参与抗凝血作用。参与该作用的还包括凝血酶、凝血调节蛋白、内皮细胞蛋白C受体（endothelialcellproteinCreceptor，EPCR)和蛋白S（PS）。当凝血酶与凝血调解蛋白、Ca2＋结合成三者复合物时，凝血酶的活性到抑制，同时却促进PC激活，转变为活化的PC（activatedproteinC，APC）。34APC在PS参与下，不但酶解灭活Va和Ⅷa，从而抑制凝血；而且抑制凝血酶的生成（抑制凝血酶原转变成凝血酶）。凝血酶具有促进凝血和抗凝血的双重作用。PS也是一种维生素K依赖的蛋白，起APC的辅助因子作用。35凝血调节蛋白的功能凝血调节蛋白与凝血酶形成复合物，使凝血酶水解纤维蛋白原的活性转变成酶解激活蛋白C的活性，活化的蛋白C在辅助因子蛋白S的协助下，灭活因子Ⅷa和因子XIIIa，使凝血酶的作用由促进凝血转变成抗凝血。365.蛋白Z•蛋白Z（proteinZ，PZ）是一种含γ-羧基谷氨酸残基的血浆糖蛋白，本身没有蛋白酶的催化能力。血浆中依赖蛋白Z的蛋白酶抑制剂（proteinZdependentproteaseinhibitor，ZPI）则是一种蛋白酶，PZ是ZPI的辅助因子，显著增加ZPI抑制Xa的能力，发挥抗凝血功能。37二、纤维蛋白溶解•纤维蛋白溶酶原（简称纤溶酶原，Plasminogen）被纤溶酶原激活剂活化成纤溶酶（Plasmin），纤溶酶水解血凝块中的纤维蛋白而使血凝块溶解。38•纤溶酶原是肝合成的含790氨基酸残基的单链糖蛋白，血浆中浓度为1.5～2.0mol/L，半寿期约5分钟。纤溶酶原在组织纤溶酶原激活物（tissueplasminogenactivator,t-PA）的作用下，激活生成纤溶酶。纤溶酶水解纤维蛋白中由精氨酸和赖氨酸残基的羧基形成的肽键，使纤维蛋白凝块溶解。39组织纤溶酶原激活物是含530个氨基酸残基的单链糖蛋白，主要由血管内皮细胞合成、释放。t-PA的半寿期约为5分钟，肝是清除t-PA的主要器官。当血管内出现纤维蛋白和血栓时，t-PA能有效地激活纤溶酶原，形成纤溶酶，水解局部的纤维蛋白和血栓。体内的凝血和纤溶相互制约，保持动态平衡。如果此平衡被破坏，就会出现出血或者血栓形成。40溶纤酶水解纤维蛋白的作用41第三节血细胞的代谢特点MetabolicofBloodCells42一、红细胞成熟红细胞没有细胞器，主要利用葡萄糖酵解供能。血循环中的红细胞每天大约分解30g葡萄糖，其中经糖酵解途径和2,3-二磷酸甘油酸支路代谢占90％95％、磷酸戊糖途径代谢5％10％。43（一）糖代谢1.红细胞完全靠糖酵解供能酵解是红细胞获得ATP的唯一途径。红细胞ATP的主要作用是①维持其膜上的Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase的正常功能，保持细胞内的正常离子浓度；②参与磷酸化葡萄糖，启动糖酵解；③为膜脂质与血浆脂蛋白中的脂质交换供能；④参与谷胱甘肽