红细胞的一生

哺乳动物成熟红细胞,在高中生物教学中贯穿始终。

在必修1时,因为它没有细胞核和细胞器,所以用来制备纯净的细胞膜,用来研究细胞膜由磷脂双分子层组成(还要防范蛙的红细胞、鸡的红细胞的干扰)。因为它成红色的双面凹圆饼状,可以用来观察渗透吸水和失水。还连同精子一起来佐证核质依存关系。老师们也通常用葡萄糖进入红细胞来举例说明协助扩散(其实这会留下祸根)。在判断原核细胞和真核中、在细胞呼吸中、在细胞分裂(防止蛙的红细胞的干扰)和分化中、在细胞衰老和细胞凋亡中也会出来捣乱,干扰学生判断。

在必修2的镰刀型细胞贫血症中再次出现,在基因表达、基因对性状的控制方式中也会出来捣乱。

在必修3的内环境知识中又遇到了红细胞,连同血液、血浆、血清、血浆蛋白、血红蛋白等一起出来干扰我们,有时还会遇到结合免疫知识,用红细胞来设计HIV的陷阱。

红细胞,真是烦死了。其实,你了解了红细胞的一生,并不觉得它烦人,可能会同情它。

1、红细胞所在的家族图谱(家族庞大,人丁兴旺。)

2、红细胞的成长历程

3、红细胞的坎坷经历:红细胞的一生是短暂的一生:寿命只有天左右;红细胞的一生是光辉的一生:穿梭往来,为组织细胞运输氧气;红细胞的一生更是坎坷的一生:要穿过比自己身体小的毛细血管、要经历脾脏中低pH,要在肾髓质中承受急剧的渗透压变化,要受心脏动脉处形成血液涡流的冲击。以上这些磨难红细胞都顽强的克服了。

前面讲到红细胞可以穿过比自身小的毛细血管,这是为什么呢?结构决定功能,正是因为红细胞的双面凹的圆饼状结构实现的。

同时,这也得益于红细胞膜下面有一个膜骨架,膜骨架如下图:

大家都知道红细胞的功能是运输氧气,其实红细胞还承担着运输CO2的任务。

1、氧气的运输

血液中98%的氧气依靠红细胞中血红蛋白来运输,但是需要指出的是,血蛋白和氧气结合不是氧化,而是氧合,是一种配位的络合方式。

2、二氧化碳的运输

血液中95%的二氧化碳是靠红细胞运输的。但是需要指出的是,其中88%的二氧化碳不是由红细胞中血红蛋白来完成的,是靠红细胞中的一种酶,那就是碳酸酐酶。如下图:

图中的HCO3-与Cl-交换是由前面提到的细胞膜骨架中带3蛋白完成的,也就是说,带3蛋白就是一个HCO3-和Cl-的运输载体。

另外的7%的二氧化碳是由血红蛋白完成,二氧化碳与血红蛋白结合以氨基甲酸血红蛋白的形式进行运输。

众所周知,红细胞是被动吸收葡萄糖的,这是因为红细胞膜上有葡萄糖转运体GLUT。但是不要认为这个转运体只在红细胞膜上有,其实绝大多是组织细胞上都有GLUT,GLUT是细胞膜上12次跨膜的载体蛋白。就是说绝大多数组织细胞是被动吸收葡萄糖的,如:脑细胞是高度依赖葡萄糖的,因此,当血液中的血糖浓度低时,就感觉到头晕。其次肝细胞膜上的GLUT是被动运出葡萄让进入血液中的。GLUT蛋白的研究是目前比较活跃的部分,这与糖尿病的治疗有直接关系。值得注意的是小肠上皮细胞的肠腔面和肾小管上皮的腔面有Na+驱动的主动运输的葡萄糖的载体。

成熟的红细胞由于没有线粒体,因此,进行的是无氧呼吸,这也体现了红细胞的无私:运输氧,但不消耗氧。红细胞当然是把葡萄糖氧化分解为乳酸来进行释放能量。下面这个代谢过程,只想说明红细胞中其实有大量的酶。

红细胞不足或畸形会引起贫血,由于引起红细胞不足或畸形的原因不同,所以贫血的原因不同,下面列举6种贫血的原因。

红细胞生成障碍

常见贫血

造血部位

红骨髓

①再生性障碍性贫血

基因突变

血红蛋白

②镰刀型细胞贫血症(遗传病)

主要原料

铁和蛋白质

③营养性贫血

(小红细胞低色素性贫血)

成熟因子

VB12、叶酸

④巨幼红细胞性贫血

调节因素

促红细胞生成素(肾脏合成)

⑤肾性贫血

破坏部位

脾脏

⑥脾性贫血

血型是指红细胞膜上特异性抗原的类型。ABO血型系统和Rh血型系统是医学上最为重要的血型系统。当红细胞上的抗原(又称凝集原)与相应抗体(又称凝集素)与相应抗体(又称凝集素)结合时可引起红细胞凝集反应。

1、ABO血型

①ABO血型抗原与抗体

②ABO血型的遗传机制

③ABO血型抗体的种类

2、Rh血型

①Rh血型分型:

Rh血型抗原主要有D、E、C、c、e5种,Rh阳性:D抗原阳性,Rh阴性:D抗原阴性

②Rh血型的特点(这个很重要,这是理解RH血型输血原则的关键)

a、无天然抗体(就是血液中开始没有抗体,只有Rh阴性个体在接受Rh阳性个体的血液时会通过免疫系统缓慢产生Rh抗体,如果下次接受Rh阳性个体的血液时,就会引起溶血反应。)

b、Rh抗原只存在于红细胞表面,出生时已经发育成熟

③Rh新生儿溶血情况:

a、Rh-母亲孕育Rh+胎儿

b、由Rh+胎儿红细胞进入母体刺激抗Rh抗体的产生

c、母体抗Rh抗体通过胎盘进入胎儿体内破坏红细胞

d、见于第二胎发病

其中一个与意思的情况是在可能发生Rh血型新生儿溶血症的胎儿中,又由于母婴在ABO血型上的不相容而受到保护。例如:O型Rh阴性女人和一个A型Rh阳性的胎儿,则在分娩时,即使有足够数量的带有A抗原的胎儿红细胞进入母体,也会被母体血液中的A抗体破坏,这样就间接地防止了Rh阴性孕妇对Rh阳性胎儿的免疫溶血现象。

3、输血原则

①ABO血型输血原则

②RH血型输血原则:由于RH血型是免疫抗体,因此,必须同型输血。

关于红细胞就啰嗦这么多了,此外,红细胞的衰老和凋亡也是程序性的,因为红细胞无论经历多少生活磨难,是寿命是稳定的天左右,这说明红细胞的死亡是受到严格调控的,其细胞凋亡是时间依赖的不可逆的,多分子参与的网络信号转导通路,其中Ca2+起到了主要的触发作用。

崔三英子

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长按







































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