成熟紅細(xì)胞的代謝特點(diǎn)特征
紅細(xì)胞也稱紅血球，在常規(guī)化驗(yàn)英文常縮寫成RBC，是血液中數(shù)量最多的一種血細(xì)胞，同時(shí)也是脊椎動(dòng)物體內(nèi)通過血液運(yùn)送氧氣的最主要的媒介，下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的成熟紅細(xì)胞的代謝特點(diǎn)簡(jiǎn)介，希望能幫到大家!
成熟紅細(xì)胞的代謝特點(diǎn)
成熟紅細(xì)胞不僅無細(xì)胞核，而且也無線粒體、核蛋白體等細(xì)胞器，不能進(jìn)行核酸和蛋白質(zhì)的生物合成，也不能進(jìn)行有氧氧化，不能利用脂肪酸。血糖是其唯一的能源。紅細(xì)胞攝取葡萄糖屬于易化擴(kuò)散，不依賴胰島素。成熟紅細(xì)胞保留的代謝通路主要是葡萄糖的酵解和磷酸戊糖通路以及2.3一二磷酸甘油酸支路(2，3-biphosphoglycerate，2.3桞PG)醫(yī)學(xué)|教育網(wǎng)搜集整理。通過這些代謝提供能量和還原力(NADH，NADPH)以及一些重要的代謝物(2，3桞PG)，對(duì)維持成熟紅細(xì)胞在循環(huán)中約120的生命過程及正常生理功能均有重要作用。
成熟紅細(xì)胞的功能
運(yùn)輸
紅細(xì)胞含有血紅素(hemoglobin)，其具有緩沖的作用。血紅素十分活躍，它既能和氧結(jié)合在一起，也能和二氧化碳結(jié)合。因此，其主要工作為運(yùn)輸氧和二氧化碳。紅細(xì)胞的功能是運(yùn)輸氧，二氧化碳，電解質(zhì)，葡萄糖以及氨基酸這些人體新陳代謝所必須的物質(zhì)。此外還在酸堿平衡中起一定的緩沖作用。這兩項(xiàng)功能都是通過紅細(xì)胞中的血紅蛋白來實(shí)現(xiàn)的。如果紅細(xì)胞破裂，血紅蛋白釋放出來，溶解于血漿中，即喪失上述功能。
紅細(xì)胞通過血紅蛋白運(yùn)送氧氣，紅細(xì)胞的90%由血紅蛋白組成。血紅蛋白是一種紅細(xì)胞相關(guān)的化合物肌紅蛋白，在肌肉細(xì)胞中存儲(chǔ)氧氣。血紅蛋白(Hb)由珠蛋白和亞鐵血紅素結(jié)合而成。血液呈現(xiàn)紅色就是因?yàn)槠渲泻衼嗚F血紅素的緣故。它可以在肺部或腮部臨時(shí)與氧氣分子結(jié)合，該分子中的Fe2+在氧分壓高時(shí)，與氧結(jié)合形成氧合血紅蛋白(HbO2);在氧分壓低時(shí)，又與氧解離，身體的組織中釋放出氧氣，成為還原血紅蛋白，由此實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸氧的功能。血紅蛋白也可以運(yùn)送由機(jī)體產(chǎn)生的二氧化碳(不到氧氣總量的2%，更多的二氧化碳由血漿解決)。血紅蛋白中Fe2+如氧化成Fe3+，稱高鐵血紅蛋白，則喪失攜帶氧氣的能力。血紅蛋白與一氧化碳的親和力比氧的大210倍，在空氣中一氧化碳濃度增高時(shí)，血紅蛋白與一氧化碳結(jié)合，因而喪失運(yùn)輸氧的`能力，可危及生命，稱為一氧化碳中毒(即煤氣中毒)。
每個(gè)紅細(xì)胞含有兩億到二十億個(gè)血紅素分子，占了紅細(xì)胞重量的三分之一。每個(gè)血紅素分子由四個(gè)次體構(gòu)成，每個(gè)次體包含一個(gè)血基質(zhì)(heme)以及一個(gè)和血基質(zhì)連接的多肽。血紅素內(nèi)的多肽稱為球蛋白(globin)，而每個(gè)血基質(zhì)當(dāng)中有一個(gè)鐵原子，此處可以和一個(gè)氧分子結(jié)合。因此，一個(gè)血紅素可以和四個(gè)氧分子結(jié)合。女性血紅素的平均濃度為14g/L，男性的血紅素平均濃度為16g/L。在體內(nèi)，不是只有血紅素含有鐵原子，像細(xì)胞色素是另外一種含鐵原子的分子。
肺中的氧氣張力高，血紅素在微血管中與氧結(jié)合，形成充氧血紅素，充氧血紅素在氧氣張力較低的組織微血管中釋出氧氣。而二氧化碳是以碳酸、重碳酸離子以及鉀和鈉的重碳酸鹽的形式進(jìn)行運(yùn)輸。血紅素和氧結(jié)合時(shí)，血液就變得鮮紅，變成動(dòng)脈血，和二氧化碳結(jié)合時(shí)，血液就變得暗紅，變成靜脈血。
血紅素既能和它們很快地結(jié)合，而且還能夠和它們分開。當(dāng)紅細(xì)胞流經(jīng)肺里的時(shí)候，它就跟氧結(jié)合在一起并把氧運(yùn)送到人體全身的各個(gè)角落里，讓肌肉、骨骼、神經(jīng)等細(xì)胞得到氧氣，能夠正常地工作。紅細(xì)胞把氧氣送出后就很快地和氧氣分離，立刻帶走了這些細(xì)胞排出的二氧化碳，運(yùn)回肺部呼出體外。
另外，并非所有的血紅素的構(gòu)造都相同，例如胎兒的血紅素比成年人的血紅素有著更強(qiáng)的氧親和力，在任何氧分壓下，都有著比母親血紅素為高的百分比，因而能從母親的血液中獲取氧，胎兒出生后二十個(gè)星期，血紅素就變?yōu)槌赡耆说男问搅恕?/p>
紅細(xì)胞就是這樣忠誠(chéng)地把氧氣運(yùn)輸給人身體組織的各部位，再從各部位運(yùn)送出代謝產(chǎn)物二氧化碳，所以紅細(xì)胞是我們?nèi)梭w內(nèi)不可缺少的“運(yùn)輸隊(duì)”。
成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核， 富含血紅蛋白。血紅蛋白是一種含鐵的蛋白質(zhì)，呈紅色。它在氧含量高的地方容易與氧結(jié)合，在氧含量低的地方又容易與氧分離。血紅蛋白的這一特性，使紅細(xì)胞具有運(yùn)輸氧氣的功能。
紅細(xì)胞除可運(yùn)送氧氣外，還可運(yùn)送部分來自組織細(xì)胞中的二氧化碳。
免疫
增強(qiáng)吞噬作用
納爾遜(Nelson)用肺炎球菌和梅毒螺旋體等進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)被相應(yīng)抗體致敏的肺炎球菌或梅毒螺旋體，只有在含補(bǔ)體、紅細(xì)胞及白細(xì)胞的混合物中，80%～95%能迅速被吞噬而從液相中消失;若缺少紅細(xì)胞，則在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)僅有少數(shù)被吞噬。1956年Nelson又將抗體調(diào)理過的肺炎球菌注入猴體內(nèi)，獲得的結(jié)果與體外實(shí)驗(yàn)相同，100%的肺炎球菌粘附于紅細(xì)胞。粘附的復(fù)合物較懸浮于血漿中游離的復(fù)合物更易被吞噬。某些病毒在體內(nèi)也能粘附于紅細(xì)胞，從而被吞噬消滅。免疫粘附可以增強(qiáng)吞噬作用4～5倍。紅細(xì)胞還能阻止癌細(xì)胞在循環(huán)中播散，因在外周血中癌細(xì)胞遇到紅細(xì)胞比遇到白細(xì)胞的機(jī)會(huì)多500～1000倍。當(dāng)癌細(xì)胞表面結(jié)合有抗體與補(bǔ)體時(shí)，則可通過紅細(xì)胞表面的C3b受體，使癌細(xì)胞粘附于紅細(xì)胞，故容易被吞噬細(xì)胞捕捉與吞噬，從而防止癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散。
另外，紅細(xì)胞還有吞噬細(xì)胞樣的功能，在其細(xì)胞膜表面具有過氧化物酶，該酶是典型的溶酶體酶，它可起著巨噬細(xì)胞樣的殺傷作用。
免疫粘附作用
免疫粘附是指抗原-抗體復(fù)合物與補(bǔ)體C3b結(jié)合后，可粘附于靈長(zhǎng)目或非靈長(zhǎng)目的紅細(xì)胞與血小板上，這一現(xiàn)象統(tǒng)稱為“血細(xì)胞免疫粘附作用”。紅細(xì)胞之所以具有免疫粘附作用，是因其表面具有C3b受體。該受體為糖蛋白，分子量為205 000。紅細(xì)胞上的C3b受體占血循環(huán)中C3b受體總數(shù)的95%以上。因此，血循環(huán)中的抗原-抗體復(fù)合物遇到紅細(xì)胞比遇到白細(xì)胞的機(jī)會(huì)多500～1 000倍。所以，紅細(xì)胞清除免疫復(fù)合物的特性是白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞所不及的。
梅多福(Medof)等的體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果也支持上述推測(cè)。他們將抗原-抗體-補(bǔ)體復(fù)合物與人血細(xì)胞懸液混合并孵育，然后測(cè)定各類細(xì)胞結(jié)合免疫復(fù)合物的數(shù)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞結(jié)合了82.8%～84.8%的復(fù)合物，而中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞分別只結(jié)合了8.3%～15.2%和1.6%～5.8%的復(fù)合物。
防御感染
紅細(xì)胞與細(xì)菌、病毒等微生物免疫粘附后，不僅可以通過過氧化物酶對(duì)它們產(chǎn)生直接的殺傷作用，而且還可以促進(jìn)吞噬細(xì)胞對(duì)它們的吞噬作用。因此，紅細(xì)胞的免疫功能可以看作是機(jī)體抗感染免疫的因素之一。
其他功能
目前已知紅細(xì)胞具有以下免疫功能：
1、識(shí)別攜帶抗原;
2、清除循環(huán)中免疫復(fù)合物;
3、增強(qiáng)T細(xì)胞依賴反應(yīng);
4、效應(yīng)細(xì)胞樣作用;
5、促進(jìn)吞噬作用。而這些免疫功能的生理學(xué)基礎(chǔ)即為紅細(xì)胞免疫粘附作用。
成熟紅細(xì)胞的分類
在所有的脊椎動(dòng)物及若干無脊椎動(dòng)物，其血紅素(無脊椎動(dòng)物也有時(shí)是蚯蚓紅血朊)包含在特定的細(xì)胞中來進(jìn)行其機(jī)能活動(dòng)，這種血球稱為紅細(xì)胞。其它的血細(xì)胞，如白血球，則是免疫細(xì)胞。
紅細(xì)胞中含有血紅蛋白，因而使血液呈紅色。血紅蛋白中有鐵元素，所以貧血的人宜多吃鐵含量豐富的食物和蛋白質(zhì)，來補(bǔ)血。血紅蛋白能和空氣中的氧結(jié)合，因此紅細(xì)胞能通過血紅蛋白將吸入肺泡中的氧運(yùn)送給組織，而組織中新陳代謝產(chǎn)生的一部分二氧化碳也通過紅細(xì)胞運(yùn)到肺部通過肺泡同體外的氧氣進(jìn)行氣體交換，將二氧化碳排出體外。血紅蛋白更易和一氧化碳相合，且血紅蛋白一旦與一氧化碳結(jié)合后就不易分離。當(dāng)空氣中一氧化碳含量增高時(shí)且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可引起一氧化碳中毒。
紅細(xì)胞的數(shù)量和血紅蛋白的含量減少到一定程度時(shí)，稱為貧血。紅細(xì)胞大量被破壞可引起溶血性黃疸。
紅細(xì)胞描述：哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞呈兩面中央凹的圓餅狀，中央較薄。周緣較厚，故在血涂片標(biāo)本上中央染色較淺、周圍較深。新鮮單個(gè)紅細(xì)胞為黃綠色，大量紅細(xì)胞使血液呈深紅色。成熟的紅細(xì)胞(哺乳動(dòng)物)沒有細(xì)胞核和但有少量線粒體，富含血紅蛋白。依靠葡萄糖合成能量，平均直徑為7微米。
無脊椎動(dòng)物
在無脊椎動(dòng)物中具有紅細(xì)胞，只限于海生動(dòng)物，如螠蟲、光裸星蟲、綠紐蟲、海豆芽、掃帚蟲、魁蛤、海棒槌等。涉及到各門約有100種，但也有的和白血球并沒有明顯區(qū)別，不過和脊椎動(dòng)物的紅細(xì)胞則有明顯的差異。
脊椎動(dòng)物
脊椎動(dòng)物中哺乳類的紅細(xì)胞，是中心部凹陷的圓板狀，在造血組織中是有細(xì)胞核的，但在循環(huán)血中的紅細(xì)胞，除駱駝和羊駝之外，可看到細(xì)胞核退化，向細(xì)胞外放出、消失。鳥類以下的動(dòng)物的紅細(xì)胞多數(shù)呈橢圓形，中心具核，中心部向兩面突出。
脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的大小，可因動(dòng)物種類不同而異，哺乳類的直徑為4—8微米(人的為6—9微米)，厚度以1.5—2.5微米者為多見。鳥類的長(zhǎng)徑為12—15微米，短徑為7—9微米，在爬行類的長(zhǎng)徑為17—20微米，短徑為10—14微米，兩棲類的更大，長(zhǎng)徑為23—60微米，短徑以13—35微米者較多。魚類的紅細(xì)胞的大小有明顯變異。
紅細(xì)胞數(shù)由于種的不同而異，但具有大形紅細(xì)胞的，一般在單位體積中血球減少。處于冬眠期的動(dòng)物，比活動(dòng)期顯著減少。
人類
人類的紅細(xì)胞是雙面凹的圓餅狀。邊緣較厚，而中間較薄，就好像是一個(gè)甜甜圈一樣，只是當(dāng)中沒有一個(gè)洞而已。這種形狀可以最大限度的從周圍攝取氧氣。同時(shí)它還具有柔韌性，這使得它可以通過毛細(xì)血管，并釋放氧分子，直徑通常是6μm～8μm。
由于這種特別的形狀而且體積比較小，所以表面積對(duì)體積的比值較大，使氧氣以及二氧化碳能夠快速地滲透細(xì)胞內(nèi)外。紅細(xì)胞的細(xì)胞膜含有特別的多糖類以及蛋白質(zhì)，但是這種結(jié)構(gòu)因人而異，這些結(jié)構(gòu)是構(gòu)成血型的基本要素。
成人體內(nèi)大約有2～3×10的13次方個(gè)紅細(xì)胞(女性大約為4～5百萬/微升血液，男性為5～6百萬/微升血液)。女性比男性少的原因，是因?yàn)樯沓鲅斐傻默F(xiàn)象。另外睪丸酮也具有刺激紅細(xì)胞生成激素制造紅細(xì)胞的功能。
在人的紅細(xì)胞內(nèi)所含的血紅蛋白占血球總量的30%以上，是血液中最通常的一種血細(xì)胞，在干重9%時(shí)，占94%，隨著氧分壓的變化與氧結(jié)合或游離，但它的解離曲線和純血紅素的溶液不同，在氧分壓低的組織，紅細(xì)胞具有放出多量氧的能力。另外，在紅細(xì)胞內(nèi)，存在有碳酸脫氫酶，在將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫根離子的可逆反應(yīng)中起觸媒作用。因此紅細(xì)胞運(yùn)送血液二氧化碳的能力很強(qiáng)。
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