(三)红细胞代谢

1.糖代谢
成熟红细胞的代谢特点
·糖酵解:30g/d葡萄糖,90%~95%经此途径,1次糖酵解提供2个ATP。
·2,3-BPG旁路:占糖酵解的15%~50%;2,3-BPG磷酸酶活性较低,2,3-BPG的生成大于分解,故红细胞内2,3-BPG升高,调节血红蛋白的运氧功能。
·磷酸戊糖途径:与其他细胞相同,产生NADPH+H+。
红细胞内糖代谢的生理意义
ATP的功能:维持红细胞膜上钠泵、钙泵的正常运行;维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行交换;少量ATP用于GSH、NAD+的生物合成;用于葡萄糖的活化,启动糖酵解过程。
2,3-BPG的功能:可与血红蛋白结合使血红蛋白分子的T构象更稳定,降低血红蛋白与O2的亲和力。
NADH和NADPH的功能:具有抗氧化作用,保护细胞膜蛋白、血红蛋白、酶蛋白的巯基等不被氧化。
2.脂代谢 成熟红细胞的脂类几乎都存在于膜上;不能从头合成脂肪酸;膜脂的不断更新是红细胞生存的必要条件;通过主动参入和被动交换不断地与血浆进行脂质交换,维持其正常的脂类组成、结构和功能。
3.血红蛋白的合成与调节
血红素的生物合成
基本原料:甘氨酸、琥珀酰CoA和Fe2+;在线粒体-胞质-线粒体中进行。
过程:①δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)的生成,ALA合成酶催化甘氨酸和琥珀酰CoA生成ALA,维生素B6为辅酶,此酶是血红素合成的限速酶;②胆色素原(PBG)的生成:ALA从线粒体进入胞浆,2分子ALA脱水缩合成1分子PBG;③尿卟啉原与粪卟啉原的生成:4分子PBG在胞液中生成粪卟啉原Ⅲ;④血红素的生成:粪卟啉原Ⅲ进入线粒体生成原卟啉Ⅸ,再与Fe2+结合生成血红素。
特点:①主要合成部位是骨髓与肝;②原料是甘氨酸、琥珀酰CoA、Fe2+;③起始和终止在线粒体中进行,中间步骤在胞液中进行;④ALA合成酶为限速酶,维生素B6为辅酶。
调节:①ALA合酶。受血红素的别构抑制调节;正常血红素合成后迅速与珠蛋白结合成血红蛋白,血红素不再对ALA合酶反馈抑制;当血红素生成速度大于珠蛋白的合成速度,过多的血红素可氧化成高铁血红素,对ALA合酶也具有强烈的抑制作用;固醇类激素能诱导ALA合酶,促进血红素的生成。
②ALA脱水酶与亚铁螯合酶:对重金属抑制非常敏感。如铅中毒就是抑制血红素的合成。
③促红细胞生成素(EPO):细胞生长因子,与膜受体结合,加速血红素和血红蛋白的合成。
血红蛋白的合成:血红蛋白中的珠蛋白的合成受血红素的调控;高铁血红素能促进血红蛋白的合成。