哺乳动物红细胞微探1.doc

哺乳动物成熟红细胞初探 彭州中学 张色初哺乳动物成熟红细胞在哺乳动物体内具有重要作用，其次因其不具有细胞核与众多的细胞器可作为生物科学某些领域研究的好材料, 而且高中生物课本涉及的地方有多处，因此，笔者就红细胞的内容做一较系统的综述。1、 红细胞的生命历程 红细胞的生成过程，胚胎初期是由中胚层开始的，即在卵黄囊的中间层的血岛内生成原红细胞，胚胎发育三个月时，由肝脏生成正常的红细胞，但这个过程迅速减弱，随后由骨髓来完成造血的机能。幼儿时期，红骨髓具有造血能够，随着年龄的增长，在长骨的骨髓中由于脂肪的堆积形成了黄骨髓，从而失去了造血机能。成年人的红细胞主要是在椎骨、肋骨、胸骨、头骨及骨盆等的骨髓内生成与成熟。一个原始红细胞经过连续的增殖分化依次经过早幼红细胞、中幼红细胞、晚幼红细胞、网织红细胞等阶段。网织红细胞形成后，还需要48小时，才能发育成成熟的红细胞，然后离开骨髓进入血液循环。一个原始红细胞经过增殖分化，可产生16个成熟的红细胞。在生成与成熟的过程中，细胞核由大变小，最终消失。血红蛋白浓度逐渐增加，到了完全成熟的时候，血红蛋白的浓度达到最大值。红细胞的寿命为约120天，死亡后被白细胞吞噬消化 图1红细胞的产生过程2、 成熟红细胞的形态结构 人及哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核、没有核糖体、线粒体等细胞器。其正常形态为双凹的圆饼形，中央部分较薄，边缘部分较厚。其细胞质内充满血红蛋白图2正常红细胞的形态病变的红细胞形态会发生改变，具体表现有：a球形红细胞：见于遗传性和获得性球性细胞增多症(如自身免疫溶血性贫血、直接理化损伤如烧伤等)和小儿；b椭圆形红细胞：见于遗传性椭圆形细胞增多症(可达25%-75%)、大细胞性贫血(可达25%)、缺铁性贫血、骨髓纤维化、巨幼细胞贫血、镰形细胞性贫血、正常人(约占1%，不超过15%)；c靶形细胞：见于各种低色素性贫血(如珠蛋白生成障碍性贫血、HbC病)、阻塞性黄疸、脾切除后；d口形红细胞：见于口形红细胞增多症、小儿消化系统疾患引起的贫血、酒精中毒、某些溶血性贫血、肝病和正常人(4%)；e镰形红细胞：见于镰状细胞贫血(HbS-S,HbS-C)、镰状细胞特性样本(HbA-S)，全世界只有黑人才有这种病；f棘红细胞：见于遗传性或获得性-脂蛋白缺乏症(高达70%-80%)、脾切除后、酒精中毒性肝病、尿毒症；g裂红细胞：见于弥漫性血管内凝血、微血管病性溶血性贫血、重型珠蛋白生成障碍性贫血、巨幼细胞性贫血、严重烧伤和正常人(2%)；h缗钱状红细胞：是因为血浆中某些蛋白(纤维蛋白原、球蛋白)增高，使红细胞正负电荷发生改变所致；i有核红细胞(幼稚红细胞)：除1周内婴幼儿血涂片中可见少量有核红细胞外，其他则为病理现象，如溶血性贫血(如新生儿溶血性贫血、自身免疫性溶血性贫血、巨幼细胞性贫血)、造血系统恶性疾患或骨髓转移性肿瘤(如各种急、慢性白血病、红白血病)、慢性骨髓增生性疾病(如骨髓纤维化)、脾切除后；j其他：新月形红细胞(见于某些溶血性贫血如阵发性睡眠性血红蛋白尿症)、泪滴形红细胞(见于贫血、骨髓纤维化和正常人)、形态不整(见于某些感染、严重贫血、巨幼细胞性贫血)哺乳动物成熟的红细胞不能合成血红蛋白，其内的血红蛋白是在红细胞的发育过程中产生的。当无核的红细胞进入血液后，寿命只有120天左右，这一分化过程是不可逆的。衰老的红细胞多在脾、骨髓和肝等处被巨噬细胞吞噬，同时由红骨髓生成和释放等量红细胞。 人和哺乳动物的成熟红细胞不能作为DNA粗提取得实验材料，在实验中经常用到的鸟类鸡血作为DNA粗提取的实验材料。3、 成熟红细胞的功能成熟红细胞特殊的结构决定了其强大的功能。红细胞的主要功能及运输氧气和二氧化碳，并且对机体产生的酸碱物质起缓冲作用。红细胞的功能主要是由其内部的血红蛋白完成。但是血红蛋白只有在红细胞内部才能够发挥作用，如果红细胞破裂，血红蛋白被释放到血浆中，将丧失其作用。血红蛋白是红细胞的主要成分，它是一种结合蛋白，包括珠蛋白和亚铁血红素结合而成。血红蛋白的特点是在氧分压高的地方与氧结合，在氧分压堤的地方将其释放。红细胞表面具有血型决定物质即凝集原(抗原)。它们是由各级红细胞中控制膜表面糖蛋白合成的基因控制合成的。在人群中，决定ABO血型的基因有三种IA、IB、i， 因此在人群中具有IAIB、IBi、IBIB、IAIA、IAi、ii六种基因型。其中具有IAIA、IAi基因型的个体为A型血，其中具有IBi、IBIB基因型的个体为B型血，IAIB基因型的个体为AB型血,ii基因型的个体为O型血。与哺乳动物的成熟红细胞特殊结构，既没有细胞核也无线粒体、核糖体等各种细胞器，却富含血红蛋白，这种结构特点与其运输O2的功能是相适应的。红细胞进行无氧呼吸是与其运输O2的功能相适应的，因其结合和携带O2的过程中并不消耗O2，从而有效地提高了运输O2的效率。红细胞自身生命活动所消耗能量并不多，其无氧呼吸产生能量主要是保证细胞膜上离子泵的正常运转，使红细胞维持细胞内高钾、低钙和低钠的状态，还能保证低铁血红蛋白不被氧化。(若血红蛋白中的Fe2+被氧化为Fe3+，形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白中的Fe3+与O2的结合非常牢固。O2不能被释放出来，会造成组织细胞缺氧)。红细胞的以上特点是哺乳动物在长期进化过程中逐渐形成的因哺乳动物成熟的红细胞不具细胞核及众多的细胞器，通常选择用哺乳动物成熟的红细胞来制备细胞膜，而不能选择哺乳动物成熟的红细胞来实验提取DNA四、高中生物与红细胞相关的经典例题1、(上海2007)将人红细胞置于盛有下列液体的离心管中。1O分钟后离心，得到沉淀物和上清液，则上清液中K+含量最高的离心管内盛有( )A10氯化钠溶液 B09氯化钠溶液C20蔗糖溶液 D蒸馏水2、用某种药物饲喂动物，一段时间后测得实验组比对照组动物血浆中血红蛋白含量明显增高，该药物的功效可能是( )A增强血红蛋白的合成能力 B提高血浆蛋白的含量C增加红细胞的生成数量 D对红细胞有破坏作用3.人的红细胞和精子的寿命都很短，这一事实体现了（）A.环境因素的影响 B.功能对寿命的决定C.核质相互依存的关系D.遗传因素的作用4、当氧气含量升高时，下列哪一项所包含的内容是不可能发生的（ ）A.沼气池内沼气含量减少 B.牛奶变酸速度减慢C.血液中血红蛋白含量升高D.酵母菌分解葡萄糖速度加快5、有人从某种哺乳动物体内提取出一种成熟细胞，经化学分析，细胞中不含有DNA而有红色含铁的蛋白质，请分析最可能发生在该细胞中的生理活动是（）A.DNAmRNA蛋白质B.葡萄糖2C3H6O3+能量C.丙酮酸+H2OCO2+H+ATP D.氨基酸甲+氨基