铁和血红素代谢.pptx

在酸性pH时，铁为２价状态。
在中性和碱性pH时，为３价状态。
此时铁与负电荷原子缓慢形成多核复合体，产生聚集和沉淀，进而引发病理损伤。
二）含铁蛋白
铁可通过原卟啉Ⅸ（protoporphyrin Ⅸ)环与蛋白质结合。
亚铁原卟啉复合物叫血红素（heme)，
高铁原卟啉复合物叫血色素(hematin)。
含血红素的蛋白包括：
　　肌红蛋白（储存氧）；
　　血红蛋白（运输氧）；
　　以血红素为辅基的酶(如过氧化物酶、过氧化氢酶、鸟苷酸环化酶、线粒体细胞色素等)。
血红素蛋白在其它章节介绍。
非血红素蛋白包括：
铁蛋白；
转铁蛋白；
许多在活性位点含铁的氧化还原酶类；
和铁硫蛋白。
１转铁蛋白
血清中与铁转运相关的蛋白质叫转铁蛋白（transferrin)，是一种在肝脏合成的β－糖蛋白。在一条多肽链中含有两个铁结合位点；
３价铁与转铁蛋白结合的亲和力高，
２价铁不能结合。
不同物种中铁与转铁蛋白结合的常数不等，从某种意义上讲，转铁蛋白过量的区域没有游离的铁离子。
在正常生理状况下，大概1/9的转铁蛋白分子被铁饱和，4/9半饱和，4/9不含铁。
未饱和的转铁蛋白有助于预防感染。
某些微生物如一些嗜盐弧菌（存在于部分牡蛎、贝类中）他们是铁依赖的，在通常情况下不致病。
但当人体出现铁超负荷时，血清转铁蛋白被饱和，出现血清游离铁。
进食这些食物后，会发生迅速的进行性感染。
正常个体进食这些食物，不会有症状。
细菌的生长分泌需要铁。
通常转铁蛋白对铁的紧密结合使铁不被细菌利用。
但发生酸中毒，pH降低会显著降低转铁蛋白对铁的结合力，较多细菌生长获得所需铁，使个体易发感染。
如糖尿病患者易发感染。
转铁蛋白受体（transferring receptor)
介导转铁蛋白内化，进入胞内。
是一种跨膜蛋白，两个亚基通过二硫键相连成异源二聚体。
每个亚基都有跨膜片段和胞外区，
胞外区由大概670个氨基酸残基组成，是转铁蛋白（结合有两分子高铁）结合的位点。
1）在酸性溶酶体基质中，转铁蛋白转运的铁离子释放。
2）受体－脱辅转铁蛋白复合物回细胞表面。
3）在细胞表面，脱辅转铁蛋白释放到血浆中重新利用，结合铁。
结合受体，重复以上过程。
２乳铁蛋白
乳铁蛋白(lactoferrin)有两个金属结合位点，是一种糖蛋白，与铁的结合永远不会饱和。
牛奶中含有的铁几乎完全与乳铁蛋白结合。存在于粒细胞中，细菌感染时释放出来。
乳铁蛋白有抗菌作用，保护新生儿免受胃肠道感染。微生物需铁，乳铁蛋白通过结合游离铁，从而抑制其生长。
大肠杆菌则通过释放竟争性的铁螯合剂，特异性地将铁转运到他们体内，从而能在乳铁蛋白有存在情况下增殖。
乳铁蛋白还有利于牛奶中铁的转运和储运。
３铁蛋白
铁蛋白是参与铁储存的主要蛋白，由蛋白多肽外壳和中央铁－氢氧化物－磷酸盐核心组成。
脱辅蛋白质－即去铁铁蛋白(apoferritin)由Ｈ亚基和Ｌ亚基以不同的组合方式的24个亚基组成。
同一物种不同组织来源的铁蛋白电泳迁移率不同。
有核的血细胞和心脏以Ｈ亚基为主，肝和脾以Ｌ亚基为主。
大量的铁储存于肝细胞，网状内皮细胞和骨骼肌中。