③ 合成过程的起始与最终过程在线粒体，中 间过程在胞液。
目录
2. Regulation of heme biosynthesis
(1) ALA synthase
• Rate-limiting enzyme
• Feedback-inhibition by heme
• Disability with VB6 deficiency
C ～ SCoA O
ALA合酶 （磷酸吡哆醛）
C
O
CH2NH2
目录
反应部位在线粒体内； 催化此反应的酶是ALA合酶(ALA synthase)，
其辅酶是磷酸吡哆醛。此酶是血红素合成的限
速酶，受血红素的反馈调节。
ALA生成后从线粒体进入胞液。
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② 胆色素原(prophobilinogen，PBG)的生成：
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heme
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血红素(heme)是一种铁卟啉化合物，它是血 红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等的 辅基。 由卟啉环加铁构成。
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细胞色素
血红蛋白
过氧化物酶
肌红蛋白
目录
1. 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：
红细胞生成性原卟啉症
亚铁螯合酶
遗传性
血红素
DNA突变
mRNA异常
酶蛋白功能丧失
35
目录
8代8名患者
36
目录
六氯苯
37
目录
甘氨酸+琥珀酰辅酶A
ALA合酶
氨基酮戊酸 PBG合成酶
尿卟啉原
急性间歇性卟啉症
பைடு நூலகம்卟胆元脱氨酶
羟甲基胆核
先天性红细胞生成性卟啉症 UPGIII合成酶
尿卟啉原III
迟发性皮肤卟啉症 遗传性粪卟啉症 UPG脱羧酶
梵高
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尼布甲尼撒
目录
甘氨酸+琥珀酰辅酶A
ALA合酶
氨基酮戊酸 PBG合成酶
尿卟啉原
急性间歇性卟啉症
卟胆元脱氨酶
羟甲基胆核
先天性红细胞生成性卟啉症 UPGIII合成酶
尿卟啉原III
迟发性皮肤卟啉症 遗传性粪卟啉症 UPG脱羧酶
粪卟啉原III
CPG氧化酶
原卟啉原IX
混合性卟啉症 PPG氧化酶
尿卟啉IX
BPG mutase
1,3-BPG
6PG
2,3-BPG
2,3-BPG phosphatase
3PG
PGM 2PG enolase PEP
PPP
5-10% 3-7 C metabolites (R5P, F6P, G3P)
Lactate
No O2
LDH
PK
Pyr
目录
Lipid metabolism
Most of the lipids in mature RBC exist on
甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+
合成部位：
合成的起始和终末阶段均在线粒体内进行， 而中间阶段在胞浆内进行。
目录
目录
血红素合成过程：
① -氨基--酮戊酸(-aminolevulinic acid, ALA)的合成：
COOH H2C CH2
COOH
HSCoA + CO2
H2C CH2
+
CH2NH2 COOH
目录
RBC Metabolic Pathways
GSH Glu Gly’colysis
90～95% HK PGI H2O2 GP H2O
G6P F6P
NADP+ + H+
GSSG
GR
PFK F16BP aldolase G6PDH lactonase 6PGDH
NADPH
CO2
DHAP
G3P
G3PDH PGK
2,3-BPG phosphatase
3PG
PGM 2PG enolase PEP
PPP
5-10% 3-7 C metabolites (R5P, F6P, G3P)
Lactate
No O2
LDH
PK
Pyr
目录
Glycolysis is the only way
for RBC
to produce energy!!!!
Inhibited by heme, and heavy metals.
(3) Erythropoietin (EPO) can increase synthesis of heme and hemoglobins.
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2. 血红蛋白的合成：

血红素合成后与珠蛋白结合成 血红蛋白。 珠蛋白的合成同一般蛋白质的合成，其合 成受血红素调控。
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公元1788年，大英帝国，乔治三世 腹痛，棕色小便，口出秽语、行事疯狂而不能自制
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目录
卟啉症
卟啉
铁
血红素
珠蛋白
O2
血红蛋白
目录
卟啉症：卟啉类物质在体内含量过多导致的临床疾病。
光子
卟啉分子 无色
破坏细胞膜
激发态的卟啉分子 (紫色)
活性氧自由基
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目录
血液
尿液
小便颜色异常
腹痛
皮肤庖疹
精神症状
目录
血清蛋白电泳图谱：
A 清蛋白 1 2
B
清蛋白 1
2


目录
血浆蛋白的功能
（一）维持血浆胶体渗透压 （二）维持血浆正常的pH值 （三）运输作用
（四）免疫作用 （五）催化作用
（六）营养作用 （七）凝血、抗凝血和纤溶作用
目录
第三节
血细胞物质代谢
目录
RBC Metabolic Pathways
• Intensity inhibition by Ferriheme (hemin)
• Induced by some steroid hormones (eg. testosterone
• Inducing by some drugs(eg. phenobarbital)
目录
(2) ALA dehydrase and ferrochelatase
cell membranes
NO de novo synthesis of fatty acids Maintain normal membrane structure and function by exchange with blood lipids
目录
Function of ATP

COOH
O
CH2 CH2 O H H C C N H ALA脱水酶 H
O HO
OH
2H2O
H2N
N H

在ALA脱水酶(ALA dehydrase)催化下，二分子 ALA 脱 水缩合生成一分子PBG。
目录
血红素合成的特点：
① 合成的主要部位是骨髓和肝脏，但成熟红 细胞不能合成；
② 合成的原料简单：琥珀酰 CoA 、甘氨酸 Fe2+等小分子物质；
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41
目录
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目录
机体通过调节红细胞内2，3-BPG的浓度，调节组织的供氧
目录
机体通过调节红细胞内2，3-BPG的浓度，调节组织的供氧
2，3-BPG浓度升高时有利于HbO2放氧， 2，3-BPG浓度下降则有利于Hb与氧结合。 BPG变位酶及2，3-BPG磷酸酶受pH值调节。
肺泡毛细血管：血液pH高，BPG变位酶受抑制，2，3-BPG 磷酸酶活性强。使红细胞内2，3-BPG的浓度降低，有利于Hb与 O2结合。 外周组织毛细血管：血液pH低，2，3-BPG的浓度升高，则 利于HbO2放氧，借此调节氧的运输和利用，具有重要生理意义。
Na+-K+-ATPase(pump)；
Ca2+-ATPase(pump)
Lipid exchange between membrane lipids and plama lipoproteins

GSH and NAD+ synthesis
目录
（三）血红蛋白的合成
血红蛋白的组成:
珠蛋白 血红素(heme)
目录
2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路(支路)：
葡萄糖 1, 3-BPG
二磷酸甘油酸变位酶 (15-50%)
3-磷酸甘 油酸激酶
2, 3-BPG
2, 3-BPG 磷酸酶
3-磷酸甘油酸
乳酸
目录
红细胞中各种糖酵解中间产物的浓度 (微克分子/升红细胞)
糖酵解中间产物 动脉血 静脉血
6-磷酸葡萄糖
血液的生物化学
Hemal Biochemistry
目录
目录
NPN-----non protein nitrogen
Urea (BUN):50% Creatine and creatinine Uric acid Bilirubin Amonia
目录
第一节
(Plasma protein)
血浆蛋白
GSH Glu Gly’colysis
90～95% HK PGI
H2O2 GP
H2O
G6P F6P
NADP+ + H+
GSSG
GR
PFK F16BP aldolase G6PDH lactonase 6PGDH
NADPH
CO2
DHAP
G3P
G3PDH PGK
BPG mutase