第19章(血液的生物化学)

红细胞的平均寿命约120天。衰老的红细胞虽无
形态上的特殊性，但其机能活动和理化性质都有 变化，如酶活性降低、血红蛋白变性、细胞膜脆 性增大，以及表面电荷改变等，因而细胞与氧结 合的能力降低且容易破碎。 衰老的红细胞多在脾、骨髓、肝等处被巨噬细胞 吞噬，同时由红骨髓生成和释放同等数量红细胞 进入外周血液，维持红细胞数的相对恒定。

血浆清蛋白的降低可预见于以下几种情况：
（1）合成清蛋白的能力有所降低：肝是合成清蛋白 的主要器官，肝的某些疾病或者磷、氯仿等中毒都 可使肝合成清蛋白的能力下降，造成清蛋白降低。 （2）长期损失蛋白质：某些肾的疾病能使肾小球通 透性增加，使蛋白质分子可以通过而从尿中排出。 （3）患感染性疾病：患感染性疾病时，往往清蛋白 下降，这可能是由于球蛋白的增加引起的，是机体 调节的结果。 （4）长期营养不足：在球蛋白中，α-球蛋白在一 般疾病中不降低，在发烧、感染、创伤等情况下会 升高。β-球蛋白的改变往往与脂蛋白代谢不正常有 关。γ -球蛋白在感染时会升高，特别是细菌、原 虫、肠道寄生虫感染时会升高，这是由于体内合成 抗体增多的结果。 上述一些疾病情况，往往在清蛋白下降的同时，球蛋 白上升。所以蛋白质系数（A/G）明显下降。
三、红细胞及其代谢



红细胞直径7～8.5μm，呈 双凹圆盘状，中央较薄 （1.0μm），周缘较厚 （2.0μm）。在扫描电镜 下，可清楚地显示红细胞 这种形态特点。 红细胞的这种形态使它具 有较大的表面积（约 140μm2），从而能最大限 度地适应其功能—携O2和 CO2。 它具有弹性和可塑性，在 通过直径比它还小的毛细 血管时，可以改变形状， 通过后仍恢复原形。
无机盐
水（血浆中含水较多，达90~93%）
二、 血浆蛋白质
（一）血浆蛋白的种类及含量


人血浆内蛋白总浓度大约为70-75g／L，它们是血浆主要的固体 成分。血浆蛋白质种类很多，目前已知血浆蛋白质有200多种， 其中既有单纯蛋白质又有结合蛋白，血浆中还有几千种抗体。 血浆蛋白质一般分为清蛋白、球蛋白及纤维蛋白原三种。 用醋酸纤维膜电泳法分离时，球蛋白部分可分离为清蛋白（白 蛋白）、α1球蛋白、α2球蛋白、β-球蛋白和γ-球蛋白5条区 带 ，如图所示。


2．悬浮稳定性
悬浮稳定性是指红细胞在血浆中保持悬浮状 态而不易下沉的特性。将与抗凝剂混匀的血 液置于血沉管中，垂直静置，经一定时间后， 红细胞由于比重大，将逐渐下沉，在单位时 间内红细胞沉降的距离，称为红细胞沉降率 （简称血沉）。以血沉的快慢作为红细胞悬 浮稳定性的大小。正常男子第1小时末，血沉 不超过3mm，女子不超过10mm。在妊娠期、活 动性结核病、风湿热以及患恶性肿瘤时，血 沉加快。临床上检查血沉，对疾病的诊断及 预后有一定的帮助。


急性期蛋白（acrte phase protein, AP蛋白）



在感染、炎症、组织损伤等应激原作用于机体后的 短时间（数小时至数日）内，即可出现血清成分的 某些变化，称为急性期反应（acute phase reaction）。 参与急性期反应的物质称为急性期反应物（acute phase reactant）。 急性期反应物大多数是蛋白质，称为急性期蛋白。 肝是 AP 蛋白的主要来源，少数 AP 蛋白来源于巨 噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞、多形核白细胞等。
（二）红细胞的生理功能
红细胞的生理功能


红细胞的主要功能是运输 O2 和 CO2，此外还在酸碱平 衡中起一定的缓冲作用。这两项功能都是通过红细胞 中的血红蛋白来实现的。 血红蛋白（Hb）由珠蛋白和亚铁血红素结合而成。血 液呈现红色就是因为其中含有亚铁血红素的缘故。该 分子中的 Fe2+ 在氧分压高时，与氧结合形成氧合血红 蛋白（HbO2）；在氧分压低时，又与氧解离，释放出 O2 ，成为还原血红蛋白，由此实现运输氧的功能。
第19章
血液的生物化学
一、血液的化学成分 二、血浆蛋白质



血浆蛋白质的种类和含量 纤维蛋白原 清蛋白与球蛋白 酶 血浆蛋白质代谢与疾病的关系
红细胞的化学组成 红细胞的代谢 血红蛋白的性质与功能 血红蛋白的分解代谢
三、红细胞及其代谢



一、 血液的化学成分
血液包括多种血
（一）红细胞的化学组成
红细胞含水较其他细胞少，约60%~70%。
固形物 血红蛋白----约占32% 其他蛋白质----糖蛋白、脂蛋白、血铜蛋白 脂类---胆固醇、卵磷脂和脑磷脂 酶---碳酸酐酶、过氧化氢酶、肽酶、胆碱乙酰化酶、 胆碱酯酶、糖酵解酶系以及有关谷胱甘肽合成的酶 系 葡萄糖 代谢中间产物 无机盐


（3）清除异物和坏死组织：某些 AP 蛋白具 有迅速的非特异性的清除异物和坏死组织的 作用。例如C-反应蛋白容易与细菌细胞壁结 合，又可激活补体,通过经典途经促进大、小 吞噬细胞的功能。这就使得与C-反应蛋白结 合的细菌迅速地被清除。 （4）清除自由基：如铜蓝蛋白能活化超氧化 物岐化酶，故有清除氧自由基的作用。 （5）其他：如血清淀粉样物质 A 可能有促 进损伤细胞修复的作用。

2. 疾病对血浆蛋白的影响


正常动物血浆中清蛋白、球蛋白的含量及比 例都有一定范围，这个比例称为血浆的蛋白 质系数（A/G）。有些疾病能使血浆蛋白含量 及清/球比值发生变化，在临床上可作为诊断 的参考。 除了脱水引起血浆浓缩外，血浆清蛋白的浓 度是不会增加的。在一般疾病中清蛋白的浓 度是不变或降低，往往同时也伴随着球蛋白 浓度的上升。
（五）血浆蛋白质代谢与疾病的关系
1. 血浆蛋白的更新


血浆的蛋白质是在不断更新之中，血浆蛋白 质的来源主要是由肝及网状内皮系统的浆细 胞不断地合成。 血浆蛋白质中以纤维蛋白原的再生速度最快， 球蛋白较慢。

血浆蛋白的去路已知有下列几条：
（1）进入消化道：各种消化液中都含有或多或少 的血浆蛋白质，这些蛋白质在消化道中可消化成氨 基酸而被吸收。据试验，清蛋白约有70%是进入消 化道分解的。 （2）在肾中分解及排出：正常情况下，分子量大 于90 000的血浆蛋白较难通过肾小球，某些能通过 肾小球的蛋白约有95%左右可被近曲小管吸收，而 后在小管细胞中分解成氨基酸而进入血液。 （3）在肝和网状内皮系统中分解：体内很多组织 都可以通过吞噬或胞饮作用摄取血浆蛋白质，并由 溶酶体将其分解。其中以肝和网状内皮系统较为重 要。 （4）随排泄性分泌液排出：很少的一部分血浆蛋 白质可随排泄性分泌液排出，如支气管和鼻粘膜分 泌液、泪、汗等。


A
B
C
A：Human Red blood cells in isotonic solution（0.9% NaCl） B：Human Red blood cells in hypotonic solution（0.65% NaCl） C：Human Red blood cells in hyperosmotic solution（1.01% N分为三类：
功能性酶：此类酶在血浆中发挥重要的催化功
能。例如凝血酶原等多种凝血因子，纤维酶原、 铜蓝蛋白、脂蛋白脂酶等。 外分泌酶：此类酶来自外分泌腺，只有极少数 逸入血液。这些外分泌腺酶在血液中很少发挥 催化作用。 细胞酶：此类酶本来在各种组织细胞内，当细 胞破坏或在一定条件时，可有少量进入血液。
细胞（红细胞、 白细胞、血小板） 及血浆。 全血平均含水 81~86%，其中血 细胞含水较少， 而血浆含水较多。
血液的化学成分
血细胞 红细胞 白细胞 血小板
血液
（体重的8％）
不含氮 （血糖、酮体、乳酸等 ） 有机物
蛋白质（血浆中最主要的固形物）
含氮有机物
血浆
（血容积的55~60%）
非蛋白氮（氨基酸及多种代谢废物）
（三）红细胞的代谢
正常成熟的红细胞没有细胞核，也没有高尔基
复合体、线粒体等细胞器，不能进行核酸、蛋 白质及脂类的合成。它缺乏完整的三羧酸循环 酶系，也没有细胞色素的电子传递系统，它所 需的能量几乎完全依靠葡萄糖酵解而取得。 鸟类的红细胞有核等结构，它与一般细胞相似， 主要通过糖的有氧分解取得能量。
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。
（三）清蛋白和球蛋白

血浆蛋白质中数量最多的就是清蛋白和球蛋 白。清蛋白和球蛋白的主要生理功能如下：
维持血浆正常胶体渗透压。 清蛋白和球蛋白能同一些物质结合，起到一定的运 输作用。 免疫作用：人及动物血液中的抗体大部分是γ-球 蛋白 ，也有部分是β-球蛋白。 营养作用：血浆蛋白质能参加组织蛋白质的代谢， 并在相当程度上与组织蛋白保持平衡。 缓冲作用：血浆蛋白质与其盐组成了缓冲对，具有 维持血液 pH 恒定的作用。
急性期反应时血浆蛋白浓度也有减少的，称为负
性 AP 蛋白（如白蛋白、运铁蛋白等）。
急性期蛋白的生物学功能 （1）抑制蛋白酶的作用：创伤、感染等引起 的应激时，体内蛋白水解酶增多，过多的蛋 白水解酶可引起组织的损害。AP 蛋白中有蛋 白酶抑制物，应激时这些酶的抑制物消耗增 加，同时合成也增加，以保证蛋白酶抑制物 能得到必要的补充。 （2）凝血和纤溶纤维蛋白原在凝血酶作用下 形成的纤维蛋白在炎症区组织间隙构成网状 物或凝块，有利于阻止病原体及其毒性产物 的扩散；继而纤溶系统的激活又可在晚些时 候溶解这些凝块而使组织间隙恢复原状。然 而，凝血和纤溶系统的过度激活却有可能导 致弥散性血管内凝血（DIC）而给机体造成严 重的后果。
急性期反应时血浆中浓度增加的 AP 蛋白种类繁
多，可分为五类：