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生化PBL病例211临本2班第二小组1．血红蛋白的ɑ-链和β-维持血红蛋白的空间结构有何特点？维持血红蛋白四级空间的力量包括哪些化学键？(1) 血红蛋白是由四条多肽链组成的──二条α链(每条α链含141个氨基酸残基)和二条β链(每条β链含146个氨基酸残基)。
每条多肽链的螺旋结构形成一个疏水性的空间，可保护血红素分子不与水接触，Fe2+不被氧化。
Fe2+位于血红素卟啉环的中央，与卟啉环的4个吡咯基、O2及多肽链上的组氨酸形成六配位体。
每个血红蛋白分子可逆结合4个氧分子，每克血红蛋白可结合1.34 mL氧气。
（2）范德华力、氢键、离子键和疏水键作用还有亚基间的二硫键。
——选自【血液病】黄晓军主编及生物化学教材2．镰刀细胞性贫血的分子基础是什么（基因和蛋白质的改变）?用什么方法可以诊断？根本原因是基因的改变，第十七位的碱基T由A代替，最终导致翻译出的蛋白质改变，即导致细胞镰化的直接原因，原本的谷氨酸被缬氨酸所代替，谷氨酸为带负电荷的极性亲水氨基酸，而缬氨酸为不带电荷的非极性疏水氨基酸，这种疏水性导致导致血红蛋白的溶解度大大降低，当氧分压低时(如血液流至毛细血管处)，HbS会形成棒状凝胶结构，使红细胞扭曲成镰刀状，红细胞的变形性降低可引起溶血。
[诊断]可应用镰刀试验，血红蛋白溶解性，电泳及色层柱析法等，并结合临床表现作出诊断。
3．为什么患者的红细胞会变成镰刀状？正常的谷氨酸被缬氨酸代替，缬氨酸是一个疏水氨基酸，这样的氨基酸分子暴露在血红蛋白分子外部是不利的。
由于这样的疏水作用，血红蛋白分子的这个位点不易与水结合，水溶性降低，众多的血红蛋白分子相互聚集沉淀，形成纤维状的纤维沉淀。
这样的结果是使得红细胞的形态结构发生变化，红细胞特有的圆饼状结构消失，变成扁平细长的镰刀型细胞。
4．患者产生症状（贫血、疼痛等）的病理学基础是什么？僵硬的镰形红细胞难以通过微循环，加上凝胶化结构使血液粘滞性增加，阻塞微循环引起局部缺血缺氧，甚至坏死，产生剧痛。
镰刀形红细胞贫血的生化机制镰刀形红细胞贫血，听起来有点吓人，其实它就是咱们的红血球变得像镰刀一样，真是让人哭笑不得。
想象一下，正常的红细胞就像一个个小圆饼，轻轻松松地在血液中畅游，带着氧气去喂养全身的细胞。
但这镰刀形的家伙，哎呀，完全变了个样，变得硬邦邦，样子就像个不怎么好吃的弯曲面条。
它们一旦进入血管，就会跟正常的细胞打架，造成血液流动不畅，真是麻烦透顶。
为什么会发生这样的事情呢？其实啊，镰刀形红细胞贫血跟遗传有很大关系。
像个顽皮的小孩，咱们的基因就会传递一些不太靠谱的指令，导致红细胞在制造的时候出错。
换句话说，就是我们身体里的“工厂”出了问题。
那些工厂原本应该造出圆圆的细胞，却偏偏做出了这种难看的镰刀形，简直是给我们身体制造了不少困扰。
要知道，这种贫血可不是闹着玩的，常常让人感到疲惫不堪，甚至出现疼痛，仿佛身上背着个大石头一样，动都动不了。
更有意思的是，这种病在某些地方尤其常见，像非洲、地中海地区，简直是个“流行病”。
许多家长常常无奈地看着孩子，心里想着：哎，怎么就偏偏撞上了这样的运气呢？再加上，镰刀形红细胞在一些特定的情况下，比如缺氧或者脱水，表现得特别“活跃”，像是在血管里搞事情，惹得周围的细胞也跟着慌张。
就像是在一场热闹的舞会上，有人忽然跌倒，大家都跟着乱了阵脚，场面一度失控。
生活中，这种贫血可不是小事，真的是影响了一大堆事情。
咱们常常听到有人说，身体是革命的本钱，这话可真不假。
镰刀形红细胞贫血让很多人无法正常生活，工作、学习都受到影响，心情也跟着跌到了谷底。
有人可能会觉得这只是小病，实则不然，长时间的贫血，身体的各个器官都可能受到影响，真是捡了芝麻，丢了西瓜。
在治疗上，医生通常会采取一些手段来改善病情。
有些人需要定期输血，给身体补充正常的红细胞，像给植物浇水一样，才能让它们恢复活力。
还得服用一些药物来促进红细胞的生成，真的是无微不至，生怕出一点岔子。
再加上，饮食上也要讲究，富含叶酸和铁的食物绝对是我们的好朋友，像菠菜、红肉，都是补血的好帮手。
镰刀状细胞贫血症案例分析报告学院：基础医学院专业：七年制临床任课老师：吴艺舟组员：徐欢赵晓燕陈露承璐潇李嘉慧2014年3月目录1.案例内容摘要及初步分析--------------------22.镰状细胞贫血的发病机制--------------------53.镰状细胞贫血的辅助检查及意义--------------84.镰状细胞贫血的治疗方法-------------------115.对患病女性的生育问题的讨论---------------146.组员分工及参考文献-----------------------18前言镰刀形红细胞贫血症（Sickle Cell Anemia）是血红蛋白分子遗传缺陷造成的一种疾病，病人的大部分红细胞呈镰刀状。
其特点是病人的血红蛋白β—亚基N端的第六个氨基酸残基是缬氨酸，而不是下正常的谷氨酸残基,因此镰刀型细胞贫血病是一种分子病。
它是一种遗传性贫血症，属隐性遗传。
是基因突变产生的血红蛋白质分子结构改变的一种分子病。
患者的红细胞缺氧时变成镰刀形（正常的是圆盘形），失去输氧的功能,许多红血球还会因此而破裂造成严重贫血，甚至引起病人死亡。
本次案例主要探讨镰刀状细胞贫血症的发病机制，包括其分子机制及病理机制，通过该案例我们还进一步了解了镰刀状细胞贫血症的治疗及预防患者后代患病方法。
1.案例内容摘要及初步分析本节为对案例内容的讨论结果汇总，部分检查与疾病的具体原因在后面几节详述。
1.1 第一幕1.1.1 内容Helen，18岁，埃塞尔比亚人。
去西藏旅游，到达当天，双侧大腿和臀部突然疼痛，当天晚上疼痛突然加重，服用布洛芬（止痛药）无缓解。
十多年前，检查出有明显的贫血，经常出现头晕、头疼的症状。
易患感冒并伴有贫血的加重。
去西藏前，无外伤，无剧烈运动史。
入院后，做检查，结果如下：体格检查：体温36.8℃，睑结膜、口腔稍微苍白；双侧大腿外观无异常。
辅助检查：①外周血红细胞：血红蛋白70g/L(正常值110~150g/L)，网织红细胞计数14%（正常0.5%~1.5%）；红细胞大小不均，呈多染性，嗜碱性点彩红细胞增多，可见有核红细胞、靶形红细胞、异形红细胞及Howell-Jolly小体，部分红细胞呈镰刀形，镰变试验阳性。
生物化学案例分析生物化学是一门研究生物体化学组成和生命过程中化学变化的科学。
在我们的日常生活和医学领域中，生物化学的原理和知识有着广泛的应用。
接下来，让我们通过几个具体的案例来深入了解生物化学的重要性和实际应用。
案例一：糖尿病的生物化学机制糖尿病是一种常见的代谢性疾病，其主要特征是血糖水平的异常升高。
从生物化学的角度来看，糖尿病的发生与胰岛素的分泌和作用缺陷密切相关。
胰岛素是由胰腺中的胰岛β细胞分泌的一种激素。
当我们进食后，血糖水平升高，这会刺激胰岛β细胞释放胰岛素。
胰岛素的主要作用是促进细胞摄取葡萄糖，并将其转化为糖原储存起来，或者将其用于能量代谢。
同时，胰岛素还能抑制肝脏中葡萄糖的生成，从而维持血糖的稳定。
在糖尿病患者中，胰岛β细胞功能受损，导致胰岛素分泌不足，或者细胞对胰岛素的反应性降低，即胰岛素抵抗。
这使得血糖无法被有效地摄取和利用，导致血糖水平持续升高。
此外，糖尿病患者的糖代谢途径也会发生紊乱。
例如，在正常情况下，葡萄糖通过糖酵解途径生成丙酮酸，然后进入三羧酸循环产生能量。
但在糖尿病患者中，由于胰岛素的缺乏或抵抗，糖酵解和三羧酸循环受到抑制，导致能量产生不足。
同时，过多的葡萄糖会通过其他途径代谢，如多元醇途径和糖基化终末产物途径，产生一系列有害的代谢产物，进一步损伤细胞和组织。
为了诊断和治疗糖尿病，生物化学检测方法发挥着重要作用。
例如，通过检测血糖水平、糖化血红蛋白、胰岛素水平等指标，可以评估患者的病情和治疗效果。
治疗糖尿病的药物，如胰岛素、二甲双胍等，也是基于生物化学原理来发挥作用的。
胰岛素直接补充了体内缺乏的胰岛素，而二甲双胍则通过改善胰岛素敏感性、抑制肝脏葡萄糖生成等途径来降低血糖。
案例二：镰状细胞贫血的分子机制镰状细胞贫血是一种遗传性血液疾病，其主要原因是血红蛋白分子的结构异常。
血红蛋白是红细胞中的一种重要蛋白质，负责运输氧气。
正常的血红蛋白由四条多肽链组成，两条α链和两条β链，每条链都结合着一个血红素分子。
镰状细胞贫血病情说明指导书一、镰状细胞贫血概述镰状细胞贫血（sickle cell anemia），又称镰刀型细胞贫血病，是异常血红蛋白病中最严重的一种，由于β-肽链第6位的谷氨酸被缬氨酸替代，使血红蛋白S（hemoglobin S，HbS）异常，以致红细胞呈镰刀状得名。
本病主要见于非洲和非裔黑人，以常染色体显性方式遗传。
临床表现为慢性溶血性贫血、慢性局部缺血导致器官组织损害、易感染和再发性疼痛危象。
目前尚缺乏有效的治疗办法。
对症治疗可以减轻患者症状与痛苦。
本病病情较重，预后较差。
英文名称：sickle cell anemia。
其它名称：无。
相关中医疾病：暂无资料。
ICD疾病编码：暂无编码。
疾病分类：循环系统疾病。
是否纳入医保：部分药物、耗材、诊治项目在医保报销范围，具体报销比例请咨询当地医院医保中心。
遗传性：本病是遗传病，以常染色体显性方式遗传。
发病部位：全身。
常见症状：贫血、黄疸、脾大、血管阻塞危象、感染。
主要病因：常染色体显性遗传。
检查项目：血液检查、红细胞镰变试验、骨髓检查、血浆结合珠蛋白、血红蛋白电泳、红细胞渗透脆性、红细胞寿命检测、生化检查、心脏超声、B超、X线、CT、MRI、氨基酸分析、基因检测。
重要提醒：妊娠容易加速镰刀型细胞贫血病的恶化，且易发生流产和死胎，且镰刀型细胞贫血病是常染色体显性遗传病，女性患者如有生育打算，请与医生商讨应对方案。
临床分类：暂无资料。
二、镰状细胞贫血的发病特点三、镰状细胞贫血的病因病因总述：患者因链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，形成了异常HbS，取代了正常血红蛋白（HbA），在脱氧状态时HbS分子间相互作用，聚集成为溶解度很低的螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（镰变）。
基本病因：反复的脱氧镰变终将造成红细胞膜损伤细胞的柔韧性和变形性降低，造成以下病理现象：1、溶血因镰变及切变力诱发红细胞在循环中破坏，造成血管内溶血。
镰状细胞被单核-巨噬细胞系统识别和捕获，造成血管外溶血。
镰刀型红细胞贫血
2011-1-4 21:15:42
病例：一位15岁的美籍非洲妇女到急诊室就诊，主诉双侧大腿和臀部疼痛一天，并且不断加重，服用布洛芬不能解除其疼痛症状。
患者否认最近有外伤和剧烈运动史。
但她最近感觉疲劳和小便时尿道经常有灼烧感。
患者既往有症状，有时需要住院。
检查发现，体温正常，没有急性疼痛。
其家族其他成员没有类似的表现。
患者结膜和口腔稍微苍白，双侧大腿外观正常，但有非特异性的大腿前部疼痛，其他体征正常。
患者的白细胞计数升高，为17,000/mm3，而其血红蛋白含量低，为71/L。
尿液分析显示有大量的白细胞。
•15岁的美籍非洲妇女
•双侧大腿和臀部疼痛一天
•布洛芬不能解除其疼痛症状
•感觉疲劳和小便时尿道经常有灼烧感
•结膜和口腔稍微苍白，双侧大腿外观正常，但有非特异性的大腿前部疼痛，其他体征正常
•白细胞计数升高，为17,000/mm3，而其血红蛋白含量低，为71/L。
尿液分析显示有大量的白细胞
•初步诊断：镰刀细胞性贫血
分析：是一种常染色体隐性等位基因出现突变的遗传病。
患病者的血液红细胞表现为镰刀状，其携带氧的功能只有正常红细胞的一半。
，不能产生正常血红蛋白的遗传疾病。
它在非洲和美洲黑人中甚为普遍。
这种疾病名称的由来是由于患者的血红细胞变成镰刀形及出现贫血现象。
1.蛋白质一级结构是空间构象的基础
2.重要蛋白质的氨基酸序列改变即可引起疾病
正常人的血红蛋白β亚基的第6位氨基酸是谷氨酸，而镰刀形贫血患者的血红蛋白中，谷氨酸变成了缬氨酸即酸性氨基酸被中性氨基酸替代，仅此一个氨基酸之差，原是水溶性的血红蛋白，就聚集成丝，相互黏着，导致红细胞变形成镰刀状而极易破碎，产生贫血。
分子基础：单碱基替代，缺失、插入。
血红蛋白中一个谷氨酸被缬氨酸替代，导致血红蛋白在低氧条件下发生折叠，红细胞形态发生改变成镰刀型。
症状：
1.劳累、有贫血、黄疸和肝、脾大
2.心、肺功能常受损，可发生充血性心力衰竭。
3. 渗尿血尿、多尿
4.下肢皮肤慢性溃疡是常见的体征。
5.有时也会出现肾脏、脾脏或脑部供血不足的情况，从而造成这些器官受损
镰刀型细胞贫血症主要发生在黑色人种中,在非洲黑人中的发病率最高。
人们在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型个体对疟疾的感染率，比正常人低得多。
这是因为镰刀型细胞杂合基因型在人体本身并不表现明显的临床贫血症状，而对寄生在红血球里的疟原虫却是致死的，红血球内轻微缺氧就足以中断疟原虫形成分生孢子，终归于死亡。
因此，在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。
这一实例，也说明基因突变的有害性是相对的，在一定外界条件下，有害的突变基因可以转化为有利。
此外，镰刀形细胞贫血症在意大利、希腊等地中海沿岸国家和印度等地,发病人数也不少,在我国的南方地区也发现有这类病例。
血红蛋白是由2个a亚基和2个β亚基组成的四聚体，a亚基和β亚基分别含有141个和146个氨基酸。
两种亚基的三级结构相似，且每个亚基都可结合一个血红素辅基。
4个亚基通过8个离子键相连，形成血红蛋白四聚体，具有运输O2和CO2的功能。
但每一个亚基单独存在时，虽可结合氧亲和力增强，但在体内组织中难以释放氧，失去了血红蛋白原有的运输氧的作用。
