血红蛋白代谢

4×胆色素原 粪卟啉原Ⅲ
尿卟啉原Ⅰ 同合酶
尿卟啉原Ⅲ 脱羧酶
线状四吡咯
尿卟啉原Ⅲ 同合酶
尿卟啉原Ⅲ
④ 血红素的生成（线粒体）
粪卟啉原Ⅲ 血红素
粪卟啉原Ⅲ 氧化脱羧酶
亚铁螯合酶
原卟啉原Ⅸ
原卟啉原Ⅸ 氧化酶
原卟啉Ⅸ
胆红素的生成及空间结构
（一）胆红素主要来自红细胞的破坏
• 胆红素来源 体内的铁卟啉化合物—— 血红蛋白、肌红
蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。 ※ 约80％来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。
（二）血红素加氧酶和胆绿素还原酶催化 胆红素的生成
• 部位
肝、脾、骨髓单核-噬细胞系统细胞微粒体与胞液中
• 过程
血红蛋白
血红素＋珠蛋白
胆红素 氨基酸
• 胆红素的性质
亲脂疏水，对大脑具有毒性作用
胆 红 素 的 生 成 过 程
HOOC
N N Fe2+ N
N
血红素
HOOC
2O2
血红素加氧酶
Fe3+
H ON
CO+H2O N
NADPH+H+ NADP+
H N
PP
胆绿素还原酶
NADPH+H+ NADP+
H ON
H HHH
N
N
PP
H NO
胆绿素
H NO
胆红素
三、血液中的血红素主要与血清蛋白结合 而运输
• 运输形式 胆红素-清蛋白复合体
+ CH2
C～SCoA
O
CH2NH 2 COOH
HSCoA + CO2
ALA合酶 （磷酸吡哆醛）
调节酶：ALA合酶
H2C CH2 CO CH2NH 2
② 胆色素原的生成（胞质）
COOH
CH2
CH2
HO
OC
O
H C H ALA脱水酶
H NH
2H2O
H2N
O OH
N H
③ 尿卟啉原Ⅲ及粪卟啉原Ⅲ的生成（胞质）
正常人肝对胆红素有强大的处理能力，每 天可清除3000mg以上的胆红素，不会造成未结 合胆红素的堆积。
OH OH
H NO
O OH OH
二葡糖醛酸胆红素
（四）肝细胞主动分泌结合胆红素入胆 小管是限速步骤
肝分泌胆红素入胆小管是肝代谢胆红素 的限速步骤。
五、胆红素在肠道内经历转化及肠肝循环
＊过程
结合胆红素
肠菌
游离胆红素
葡萄糖醛酸 还
胆素
原 氧化
胆素原
﹡胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原
﹡胆 素：i -尿胆素，粪胆素， d -尿胆素
（一）胆素原是肠菌作用的产物
粪 胆 素 与 尿 胆 素 的 生 成
H
H HHH
H
HO
N
N
N
N
OH
PP 胆红素
+8H
HO
H HH
N
N
H H HH N
H N
OH
+8H
H
H
PP d-尿胆素原
2H HO
H HHH
N
N
HHHH N
HH N
OH
d-尿胆素
PP
中胆素原（i-尿胆素原）
+4H
2H
HO H
H HHH
血红素的生物合成
合成的组织和亚细胞定位 参与血红蛋白组成的血红素主要在骨髓的
幼红细胞和网织红细胞中合成 合成原料
甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+
合成定位 线粒体、胞质
* 合成过程
①δ-氨基-γ-酮戊酸 (- aminolevulinic acid ,ALA)生成（线粒 体）：
COOH
COOH
H2C
血红蛋白代谢
血红蛋白结构
❖ 人体内的血红蛋白由四个亚 基构成，分别为两个α亚基 和两个β亚基，在与人体环 境相似的电解质溶液中血红 蛋白的四个亚基可以自动组 装成α2β2的形态。
❖ 血红蛋白的每个亚基由一条 肽链（珠蛋白）和一个血红 素分子构成
血红素的结构
❖ 每个血红素又由4个吡咯环 组成，在环中央有一个铁 原子。血红蛋白中的铁在 二价状态时，可与氧呈可 逆性结合(氧合血红蛋白)， 如果铁氧化为三价状态。 血红蛋白则转变为高铁血 红蛋白，就失去了载氧能 力。
O
CH 2
CH 2
HOOC
H H OH
CO
OO H
OH
H
H HO
CH 2 CH 2 CO O
O H H HO
COOH H
H OH
OH H
胆红素
O
C
O
H
H
N
O
N
N
H
O
H
H NO
H
C
O
2UDP-葡糖醛酸
UDP-葡糖醛酸基转移酶
2UDP
O
COOH OH
O N H
N OH
HO COOH O
C
O C
HO N
肝细胞对胆红素的处理能力。
（二）Y蛋白或Z蛋白是胆红素在肝细胞质的 主要载体
胆红素在肝细胞浆中主要与胞浆Y蛋白和 Z蛋白相结合，其中以Y蛋白为主。
Y蛋白，即配体蛋白(ligandin)配体蛋白将 胆红素携带到肝内质网。
（三）胆红素在肝细胞内质网中结合转化为 结合胆红素
❖ 部位：滑面内网质 ❖ 反应：结合反应（UDP葡萄糖醛酸，UDPGA） ❖ 酶：葡萄糖醛酸基转移酶 ❖ 产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少量单
N
N
H
HHHH N
HH N
H
PP 粪胆素原（l-尿胆素原）
2H
粪胆素（l来自百度文库尿胆素）
中胆素（i-尿胆素） OH
H
（二）少量胆素原可被肠黏膜重吸收进入 胆素原的肠肝循环
胆素原肠肝循环 (bilinogen enterohepatic circulation)
肠道中有少量的胆素原可被肠黏膜细胞重 吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排 入肠道，形成胆素原的肠肝循环。
葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红 素
葡糖醛酸胆红素的生成
胆红素
+ UDP -葡糖醛酸
胆红素葡糖醛酸一酯
+ UDP -葡糖醛酸
UDP-葡糖醛 酸基转移酶
UDP-葡糖醛 酸基转移酶
胆红素葡糖醛酸一酯 +
UDP
胆红素葡糖醛酸二酯 +
UDP
胆红素葡糖醛酸二酯的结构
H
H
ON
H HHH
N
N
H
H
N
• 意义 增加胆红素在血浆中的溶解度，限制
胆红素自由通过生物膜产生毒性作用。
四、胆红素在肝细胞中生成结合型胆红素 并分泌入胆小管
（一）胆红素可渗透肝细胞膜而被摄取 与清蛋白结合的胆红素在肝细胞膜血窦域
分解出游离的胆红素，并被肝细胞摄取。 其动力是肝细胞内外胆红素的渗透压。 其速度取决于清蛋白-胆红素的释放速度和
肠道完全梗阻时，胆红素不能排入肠道， 形成胆素原及胆素，故粪便呈灰白色；
胆 素 原 肠 肝 循 环 的 过 程
六、血清胆红素含量增高可出现黄疸
（一）正常人血清胆红素含量甚微
正 常 人 血 清 胆 红 素 含 量 为 3.417mol/L （ 0.21mg/dl ） ， 以 未 结 合 胆 红 素 为 主 ， 结 合 胆红素不超过总量的4%。