一、血红蛋白的生物合成

红细胞中最主要成分是血红蛋白，血红蛋白是由珠蛋白与血红素缔合而成。珠蛋白的生物合成与一般蛋白质相同。血红素是含铁的卟啉化合物，不仅是血红蛋白的辅基，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，参与组成血红蛋白的血红素主要在骨髓的幼红细胞和网织红细胞中合成。

（一）血红素的生物合成

1.合成原料及部位　合成血红素的基本原料是甘氨酸、琥珀酰辅酶A和Fe^2＋。合成的起始和终止阶段均在线粒体内进行，而中间阶段在胞浆进行。

2.合成过程　血红素的合成过程可为四个阶段：

（1）δ－氨基－γ－酮戊酸（ALA）的生成：在线粒体内，甘氨酸和琥珀酰CoA在ALA合成酶催化下，缩合生成ALA。此反应需要磷酸呲哆醛作为辅酶，ALA合成酶是血红素合成的限速酶。

（2）卟胆原（胆色素原）的生成：ALA生成后扩散到胞浆，两分子ALA脱水缩合生成一分子卟胆原（PBG）。

（3）尿卟啉原Ⅲ及粪卟啉原Ⅲ的生成：在胞浆四分子卟胆原（胆色素原）脱氨缩合成尿卟啉原Ⅲ，再脱羧生成粪卟啉原Ⅲ。

（4）血红素的生成：粪卟啉原Ⅲ重新进入线粒体，经反应生成原卟啉Ⅸ，再经血红素合成酶催化，与Fe^2＋结合，生成血红素。血红素转入胞浆与组成血红蛋白的一个亚基结合，四个亚基（2条α－链，2条β－链）缔合成血红蛋白。

（二）血红素合成的调节

ALA合成酶是合成血红素的限速酶，该酶活性受下列因素影响。

1.血红素　血红素可抑制ALA合成酶的合成。如果血红素生成过多，氧化成高铁血红素，既可阻遏酶的合成，又可抑制其活性，减少血红素生成。

2.促红细胞生成素（EPO）　是肾脏产生的一种糖蛋白，也是红细胞生成的主要调节剂。主要作用是促进红细胞发育和血红蛋白的合成，并能促使成熟的红细胞释放入血。组织缺氧是刺激促红细胞生成素合成释放增多的主要原因。严重肾疾患会伴有贫血现象与促红细胞生成素合成量减少有关，目前临床已用EPO治疗部分贫血患者。

3.类固醇激素　雄性激素及雌二醇等都可促进血红素的生成。如睾酮在肝内可还原为5－β－氢睾酮，后者可诱导ALA合成酶的生成。因此，临床应用丙酸睾丸酮及其衍生物治疗再生障碍性贫血。

4.其他影响因素　磷酸吡哆醛是该酶的辅酶，维生素B₆缺乏，将减少血红素的合成；原料铁的来源不足，也可影响血红素的合成。

血红素合成的特点：合成主要部位是骨髓和肝脏。合成原料：琥珀酰CoA、甘氨酸、Fe^2＋等小分子物质。合成过程的起始与最终过程在线粒体，中间过程在胞液。ALA合成酶是血红素合成的限速酶。其活性受血红素、促红细胞生成素以及某些固醇类激素等因素的影响。

为什么有些人体内红细胞数量较多？

正常情况下，肾产生的促红细胞生成素与一种脂类物质结合，活性被抑制，当组织缺氧或耗氧量增加时，促红细胞生成素增多，且与脂质抑制物分离，从而活性恢复并刺激骨髓，使红细胞生成增多，提高血液的运氧能力，以满足组织对氧的需要。因此高原居民、长期从事体力劳动者，其红细胞数量较多。