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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Nanjing University,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Nanjing University,*,血红素的合成,血红素的合成,血红素,Haem,成熟红细胞中,血红蛋白,(hemoglolin,Hb),占红细胞内蛋白质总量的,95%,红细胞依靠,Hb,行使运输,O2,和,CO2,的的功能。,血红蛋白是由,4,个亚基组成的四聚体,每一亚基由一分子珠蛋白与一分子血红素,(heme),缔合而成。,血红素 Haem成熟红细胞中,血红蛋白(hemoglolin,血红素,Haem,血红素不仅是,Hb,的辅基,也是肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等的辅基,血红素可在体内多种细胞内合成,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,体内合成血红素的基本原料是甘氨酸、琥珀酰辅酶,A,和,Fe2+,血红素合成的起始和终末过程均在线粒体,中间阶段在胞质中进行,血红素 Haem血红素不仅是Hb的辅基,也是肌红蛋白、细胞色,血红素的合成,1.-,氨基,-,酮戊酸,(-aminplevulinicacid,ALA),的生成:,在线粒体中,首先由甘氨酸和琥珀酰辅酶,A,在,ALA,合成酶,(ALa synthetase),的催化下缩合生成,ALA,。其辅酶为磷酸吡哆醛。,此酶为血红素合成的限速酶,受血红素的,反馈,抑制。,血红素的合成1.-氨基-酮戊酸(-aminplevu,血红素的合成,2.,卟胆原的生成,:线粒体生成的,ALA,进入胞液中,在,ALA,脱水酶,(ALa dehydrase),的催化下,二分子,ALA,脱水缩合成一分子卟胆原,(prophobilinogen,PBG),。,血红素的合成2.卟胆原的生成:线粒体生成的ALA进入胞液中,,血红素的合成,3.,尿卟啉原的生成:,在胞质中,四分子,PBG,脱氨缩合生成一分子尿卟啉原,(uroporphyrinogen,,,UPG),尿卟啉原合酶,尿卟啉原,同合酶,PBG,在尿卟啉原合酶作用下,脱氨缩合生成线状四吡咯。,尿卟啉原,同合酶催化,环化生成尿卟啉原,(,UPG-3),无尿卟啉原,同合酶,线状四吡咯自然环化成尿卟啉原,(UPG-),正常,UPG,:,UPG,10000,:,1,血红素的合成3.尿卟啉原的生成:在胞质中,四分子PBG脱氨缩,血红素的合成,4,、粪卟啉原的生成:,尿卟啉原,经尿卟啉原,脱羧酶催化,使其四个乙酸基,(A),脱羧变为甲基,(M),,从而生成粪卟啉原,5.,血红素的生成:,胞液中生成的,粪卟啉原,再进入线粒体中,在粪卟啉原氧化脱羧酶作用下,生成,原卟啉原,IX,。再经原卟啉原,IX,氧化酶催化脱氢,生成,原卟啉,IX,。最后在亚铁螯合酶催化下和,Fe2,结合生成,血红素,血红素的合成4、粪卟啉原的生成:尿卟啉原经尿卟啉原脱羧酶,血红素的合流程,血红素的合流程,血红素的合成所需的酶,1.ALA,合成酶,是血红素生物合成途径的第一个酶,也是血红素合成的限速酶,受血红素的反馈抑制,需要,5-,磷酸吡哆醛作为辅酶。,2.ALA,脱水酶,.,铅抑制,ALA,脱水酶,是由于它取代了酶中的锌,(,酶活性所必需的金属,),。琥珀酰丙酮是一种,ALA,的结构类似物,它是最强的酶抑制剂,可见于遗传性酪氨酸血症病人的尿和血中。,3.,尿卟啉原,合成酶,4.,尿卟啉原,共合成酶,5.,尿卟啉原脱羧酶,6.,粪卟啉原氧化酶是(一种线粒体酶),8.,亚铁螯合酶,催化铁嵌入原卟啉,是血红素生物合成的最后一步,.,该酶并非对铁有特异性,它也能催化一些其他金属的嵌入例如锌。,血红素的合成所需的酶1.ALA合成酶,是血红素生物合成途径的,卟啉症,&Vampire,卟啉症有众多表现形式,其中最严重的“先天红血球生成卟啉,(CEP),”,其患者的悲惨命运被怀疑是吸血鬼故事的起源。,卟啉症&Vampire卟啉症有众多表现形式,其中最严重的,卟啉症,&Vampire,惧怕阳光,:,卟啉是一种光敏色素,它会聚集在人的皮肤、骨骼和牙齿上。大多数卟啉在黑暗中呈良性,但对光很敏感。一旦见光,被紫外线激活,卟啉就会转化为一种“嗜肉”毒素,同时发出荧光。因为卟啉多聚集在人体的皮肤、骨骼和牙齿,所以阳光下整个人自然就亮了起来因此,但同时,这种毒素会腐蚀人的皮肤及牙龈,造成皮肤、牙龈大面积溃烂。卟啉症患者像传说中的吸血鬼那样,只能生活在黑暗世界里,不能见光。对大蒜过敏(大蒜的刺激性气味能引起病发),卟啉症&Vampire惧怕阳光:卟啉是一种光敏色素,它会,卟啉症,&Vampire,牙齿尖利如狼,:,卟啉接触阳光后会转化为可以吞噬肌肉和组织的毒素,主要的表现之一就是它会腐蚀患者的嘴唇和牙龈,使他们露出尖利的、狼一样的牙齿。腐烂的牙龈看上去总是血淋淋的,难免会让人联想起吸食鲜血的吸血鬼。,卟啉症&Vampire牙齿尖利如狼:卟啉接触阳光后会转化,卟啉症,&Vampire,面容苍白,:,由于合成血红素过程中酶的缺陷,使得血红蛋白合成障碍,绝大多数卟啉症患者都伴有严重的贫血,面容苍白。,为此卟啉症患者必须补充血红素。血红素可以抵抗住各种消化液,最终在抵达小肠时得到重吸收。通过这种方法获得的血红素能缓解卟啉症患者的一系列症状,这就是早期卟啉症患者嗜血的重要原因。,但现在,直接向身体内输血或输血红素能比通过消化道更好、更有效率地补充血红素,成为现代治疗卟啉症的主流方法。,卟啉症&Vampire面容苍白:由于合成血红素过程中酶的,卟啉症,&Vampire,不死之身,:,由于毒素的作用,卟啉症患者的耳朵和鼻子都会被其腐蚀,而皮肤上也会布满疤痕,使他们看上去格外苍老。在欧洲的传说中,长生不死的人常常都会被描述为类似的样子,以讹传讹的,就有了“吸血鬼有不死之身”的说法。实际上,卟啉症患者的寿命通常都非常之短。,卟啉症&Vampire不死之身:由于毒素的作用,卟啉症患,Research,医学家们从卟啉受光照后攻击细胞的行为中获得灵感,设计出了光动力疗法来治疗癌症。他们把卟啉类似物送到癌肿内部,再给癌症患者以特殊光照,让那些卟啉类似物“默默”地在光照下杀死癌细胞。,Research医学家们从卟啉受光照后攻击细胞的行为中获得灵,Thank you,2013.11.15,Thank you,
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