第三章红细胞代谢功能及其特征
生理学笔记——第三章血液
⼀、⾎量与⾎液的组成 正常⼈的⾎液总量约占体重的6%~8%,相当于每公⽄体重有60~80ml。
⼀次失⾎不超过全⾎量10%对⽣命活动⽆明显影响,超过20%则有严重影响。
⾎液成分:液体成分——⾎浆50%~60% 有形成分——⾎细胞40%~50% 记忆⽅法: 可以认为全⾎中⾎浆与⾎细胞各占⼀半左右的容积,⾎浆稍多于⾎细胞,记成⾎浆50%+,⾎细胞50%-.这点记住了,也就记清了红细胞⽐容的数字:50%-.(红细胞在全⾎中的容积百分⽐称为红细胞⽐容,近似等于⾎细胞⽐容)。
⾄于男性红细胞⽐容略于⼥性是由于雄激素有促进红细胞⽣成的作⽤。
⼆、⾎液的功能 1.运输功能:⾎液是机体内环境与外环境进⾏物质交换的必由之路。
将营养物质运⾄全⾝各部分组织细胞,同时将细胞代谢的尾产物运⾄排泄器官。
2.缓冲功能:⾎液中含有丰富的缓冲物质,主要是NaHCO3/H2CO3缓冲对,对⾎液的酸咸度起缓冲作⽤。
细胞、淋巴细胞、单核细胞等都能参与机体的免疫功能。
⾎浆中的凝⾎因⼦、抗凝物质、⾎⼩板等在机体凝⾎、⽌⾎和抗凝⾎过程中有重要作⽤,是⼀种防御功能。
三、⾎浆的理化特征 1.⽐重:⾎浆⽐重1.025~1.030,与⾎浆蛋⽩浓度成正⽐。
2.粘滞性:⾎浆粘滞性为1.6~2.4,与⾎浆蛋⽩含量成正⽐。
3.⾎浆渗透压 (1)概念:渗透压指的是溶质分⼦通过半透膜的⼀种吸⽔⼒量,其⼤⼩取决于溶质颗粒数⽬的多少,⽽与溶质的分⼦量、半径等特性⽆关。
由于⾎浆中晶体溶质数⽬远远⼤于胶体数⽬,所以⾎浆渗透压主要由晶体渗透压构成。
⾎浆胶体渗透压主要由蛋⽩质分⼦构成,其中,⾎浆⽩蛋⽩分⼦量较⼩,数⽬较多(⽩蛋⽩>球蛋⽩>纤维蛋⽩原),决定⾎浆胶体渗透压的⼤⼩。
(2)渗透压的作⽤ 晶体渗透压——维持细胞内外⽔平衡 胶体渗透压——维持⾎管内外⽔平衡 原因:晶体物质不能⾃由通过细胞膜(见第⼆章),⽽可以⾃由通过有孔的⽑细⾎管,因此,晶体渗透压仅决定细胞膜两侧⽔份的转移;蛋⽩质等⼤分⼦胶体物质不能通过⽑细⾎管,决定⾎管内外两侧⽔的平衡。
红细胞的代谢与功能
红细胞的代谢与功能在我们的身体中,红细胞扮演着至关重要的角色。
它们就像是一群不知疲倦的“快递员”,不停地穿梭于血管之中,为身体的各个部位输送着氧气,并带走二氧化碳。
要深入了解红细胞,就不能不探讨它们的代谢与功能。
首先,让我们来了解一下红细胞的基本结构。
红细胞呈双凹圆盘状,这种独特的形状增加了其表面积,有利于气体的交换。
红细胞没有细胞核和细胞器,这使得它们能够容纳更多的血红蛋白,从而更高效地执行运输氧气和二氧化碳的任务。
红细胞的代谢过程主要包括糖酵解、磷酸戊糖途径以及 2,3 二磷酸甘油酸(2,3 BPG)旁路。
糖酵解是红细胞获取能量的主要途径。
在这个过程中,葡萄糖被分解为丙酮酸,产生少量的 ATP(三磷酸腺苷)。
对于红细胞来说,ATP 的作用可不小。
它能够维持红细胞膜的完整性和可塑性,确保红细胞能够顺利地通过狭窄的血管。
磷酸戊糖途径则主要为红细胞提供还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。
NADPH 可以保护红细胞免受氧化损伤。
想象一下,红细胞在血管中奔波,会遇到各种可能导致氧化的物质,而 NADPH 就像是它们的“抗氧化盾牌”,保护红细胞的结构和功能不受损害。
2,3 二磷酸甘油酸旁路对于调节血红蛋白与氧气的结合和释放起着关键作用。
2,3 BPG 能够与血红蛋白结合,降低其对氧气的亲和力,使得红细胞在组织中更容易释放氧气,满足组织的氧需求。
接下来,我们看看红细胞的主要功能——气体运输。
红细胞中的血红蛋白是运输氧气和二氧化碳的“主力军”。
血红蛋白由珠蛋白和血红素组成。
血红素中的亚铁离子能够与氧气结合,形成氧合血红蛋白。
当红细胞流经肺部时,由于肺部氧分压高,血红蛋白与氧气结合,将氧气“装载”上车。
而当红细胞到达组织时,由于组织氧分压低,血红蛋白与氧气解离,将氧气释放出来,供组织细胞使用。
除了运输氧气和二氧化碳,红细胞还参与维持血液的酸碱平衡。
在代谢过程中,红细胞会产生一些酸性或碱性物质。
它们通过与血液中的缓冲对相互作用,帮助维持血液 pH 值的稳定。
红细胞代谢与功能研究
红细胞代谢与功能研究红细胞,作为我们血液中数量最多的细胞类型,其代谢与功能对于维持身体的正常生理活动起着至关重要的作用。
它们就像一个个勤劳的小工人,默默地在身体内执行着关键的任务。
红细胞的主要成分是血红蛋白,这是一种能够结合和运输氧气的蛋白质。
血红蛋白由珠蛋白和血红素组成,血红素中的铁离子是与氧气结合的关键部位。
红细胞的代谢过程紧密围绕着维持血红蛋白的正常结构和功能展开。
在红细胞的代谢中,糖代谢是核心环节之一。
红细胞通过无氧糖酵解途径获取能量。
这一过程虽然产生的能量相对较少,但对于无法进行有氧呼吸的红细胞来说至关重要。
无氧糖酵解产生的 ATP 为维持红细胞膜的完整性、离子泵的功能以及细胞的变形能力提供了能量支持。
红细胞内还存在着磷酸戊糖途径。
这一途径不仅能够产生用于合成核苷酸的原料,更重要的是生成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。
NADPH对于维持谷胱甘肽的还原状态起着关键作用。
谷胱甘肽是一种重要的抗氧化物质,能够保护红细胞免受氧化损伤,维持细胞膜的稳定性和血红蛋白的正常功能。
红细胞的功能主要是运输氧气和二氧化碳。
当血液流经肺部时,红细胞中的血红蛋白与氧气结合,形成氧合血红蛋白。
随后,富含氧气的血液被输送到身体各个组织和器官。
在组织中,氧合血红蛋白释放出氧气,供细胞进行代谢活动。
同时,红细胞会结合细胞代谢产生的二氧化碳,并将其运输到肺部排出体外。
红细胞的形态和变形能力对于其在血管中的顺利流动和气体交换也非常重要。
正常的红细胞呈双凹圆盘状,这种特殊的形态增加了其表面积,有利于气体交换。
而且,红细胞具有良好的变形能力,能够通过狭窄的毛细血管,确保氧气和二氧化碳的有效运输。
然而,当红细胞的代谢或功能出现异常时,就会引发各种疾病。
例如,缺铁会导致血红蛋白合成不足,引起缺铁性贫血。
缺乏叶酸或维生素 B12 会影响核酸合成,导致巨幼红细胞性贫血。
此外,一些遗传性疾病,如镰状细胞贫血和地中海贫血,是由于血红蛋白的基因突变导致其结构和功能异常。
第三章红细胞代谢功能及其特征
第三章红细胞代谢功能及其特征第三章红细胞代谢功能及其特征本章要点1.掌握红细胞⽣成的⼏个基本阶段和各阶段细胞特点,熟悉红细胞⽣成过程中的代谢变化。
了解再⽣障碍性贫⾎的发病机制。
2.掌握红细胞⽣成过程中的主要调控因素有哪些。
掌握EPO在调节和平衡红细胞⽣成过程中的主要作⽤。
3.掌握成熟红细胞的结构特点。
熟悉红细胞膜的基本结构及其功能有哪些。
4.熟悉⾎红蛋⽩的基本结构并掌握⾎红蛋⽩的基本功能。
熟悉ALA,Vit B6和铁离⼦在⾎红素合成中的作⽤。
掌握⾎红蛋⽩病,分⼦病的概念,熟悉地中海贫⾎,镰状细胞贫⾎的发病机制。
5.掌握成熟红细胞内的主要糖代谢通路及各通路的功能。
熟悉维⽣素B12和叶酸在DNA合成中的作⽤6.掌握酶异常的红细胞疾病的概念,熟悉G6PD激酶缺乏症、PKM激酶缺陷的发病机制。
7.熟悉铁代谢的基本途径,包括铁的分布、吸收、运转、细胞摄取和储存。
熟悉缺铁性贫⾎的常见原因和发病机制。
8.熟悉叶酸和Vit B12在红细胞核苷酸代谢中的作⽤,Vit B12的肠道吸收过程。
9.了解红细胞衰⽼的代谢和结构改变,了解衰⽼红细胞的物质循环。
病例吴XX,⼥,28岁。
主诉:妊娠中期,怀孕初期⼀切顺利。
但是,最近她觉得⼈⾮常容易累,有时即使是⾮常轻微的活动后就会有⽓短、憋⽓的感觉。
还有好⼏次头晕⽬眩的经历,但还不⾄于晕倒。
同时,她还发现⼀些⾝体上的变化,腿容易抽筋,爱吃⼤量的冰块,事实上她⾆头也⾮常痛。
体检发现:⼼动过速,⽛龈和甲床发⽩,⾆头肿胀。
根据她的症状和体征,进⾏相应的⾎液检测。
实验室检查结果:RBC(Red Blood Cell count) 3.5million/mm3,HB(Hemoglobin)7g/dl,Hct(Hematocrit)30%,serum ion low,MCV(Mean Corpuscular V olume) low,MCHC(Mean Corpuscular Hb concentration)low,TIBC(Total Iron BindingCapacity in the blood)high。
红细胞的新陈代谢
红细胞的新陈代谢生成红细胞的重要物质:要生成红细胞,需要一些重要的物质,其中包括了氨基酸、脂肪、碳水化合物、以及铁和生长因子:叶酸(folic acid)与维生素B12(VitaminB12)。
铁(iron):铁是使氧气连结在血红素上的重要元素。
其来源于含铁食物中(如肉类、蛋黄、肝脏、豆类、谷物、贝类等),不过当我们排出尿液、汗水、粪便,或是有表皮细胞的脱落时,都会造成少量铁份的丧失,性成熟的女性更会因为月经而使铁份流失。
为了要保持铁的平衡,必需食用含铁的食物,例如肉类、肝脏、甲鱼、蛋黄、豆类、坚果以及带壳的五谷类。
如果铁原子不足,就会出现铁缺乏(iron deficiency)的现象,血红素的制造量会不足。
降低氧气运输的效率。
导致红细胞形状会变小,颜色较白,数目也会减少,脸色会呈现苍白,舌头会肿大、疼痛、手指甲易碎、出现隆起线条,都显示缺铁的征兆。
若铁原子太多,则会引起严重的中毒。
人体中有不少的铁被保存在肝脏中一种叫做铁蛋白(ferritin)的蛋白质中(人体中的铁约有50%位于血红素中,25%位于含血基质的蛋白质,另外的25%则存于肝脏中的血蛋白内)。
当衰老的血红素于脾脏和肝脏中分解后,它们的铁离子会被释放到血浆中并与铁传递蛋白(transferrin)结合,大部分的铁便是由此蛋白质被送回骨髓,以作为合成新红细胞的原料。
铁在人体中的代谢平衡主要由小肠上皮控制,它们会积极地从食物中吸收铁质。
在摄入的食物中,只有一小部份的铁质被吸收,不过更重要的是,身体铁平衡会影响铁质的吸收,有时候吸收较多,有时候吸收较少。
小肠上皮的铁含量多少就决定了铁原子吸收量:身体铁原子越多,小肠上皮铁原子含量就越高,于是吸收铁原子的能力就越差。
肝脏会制造一种可以和铁结合的蛋白,叫做铁合蛋白(ferritin),这种蛋白质具有缓冲的作用,可以使缺铁的情况没有那么严重。
身体内50%的铁原子位在血红素内,25%在铁合蛋白(例如细胞色素),25%在肝脏的铁合蛋白内。
成熟红细胞糖代谢特点及其生理意义
成熟红细胞糖代谢特点及其生理意义成熟红细胞是一种特殊的细胞,它们在骨髓中形成时具有细胞核和线粒体,但在进入血液循环之前会失去细胞核和大部分细胞器。
由于缺乏细胞核和线粒体,成熟红细胞无法进行蛋白质合成和线粒体呼吸。
因此,红细胞的能量需求主要依赖于糖代谢。
以下是成熟红细胞糖代谢的特点及其生理意义:1. 糖酵解:成熟红细胞主要通过糖酵解代谢葡萄糖来产生能量。
糖酵解是一种无氧代谢途径,将葡萄糖分解为乳酸,并产生少量的ATP。
这种代谢途径快速高效,有助于满足红细胞对能量的需求。
2. 无线粒体存在:成熟红细胞失去了细胞内的线粒体,这意味着它们无法通过线粒体呼吸产生ATP。
而糖酵解是一种无需线粒体参与的能量产生途径,因此适应了红细胞的无线粒体特点。
3. 无氧环境适应:红细胞在体内处于无氧环境,因为它们无法通过呼吸作用利用氧气。
通过依赖糖酵解来产生能量,红细胞能够在无氧环境中维持正常的代谢活动。
4. 乳酸生成和清除:红细胞代谢过程中产生的乳酸通过红细胞膜上的乳酸转运蛋白转运到周围的组织和肝脏进行进一步代谢。
乳酸的产生和清除过程保持了乳酸平衡,确保红细胞的正常功能和细胞内环境的稳定。
5. 维持血糖水平:红细胞具有高度的糖酵解活性,能够有效利用血液中的葡萄糖。
通过糖酵解代谢葡萄糖,红细胞有助于维持血液中的血糖水平,并确保其他组织和器官获得能量的供应。
6. 无需氧气运输:红细胞的主要功能之一是将氧气从肺部运输到身体各个组织和器官。
由于红细胞缺乏线粒体和氧气呼吸功能,其自身不会利用所携带的氧气进行代谢。
这使得红细胞能够专注于氧气的运输,确保其高效地将氧气输送到需要氧气的组织。
总的来说,成熟红细胞糖代谢的特点适应了红细胞的无核、无线粒体和无氧环境的特殊需求。
通过依赖糖酵解产生能量,红细胞能够维持正常的代谢活动,并有效地执行其氧气运输功能。
同时,红细胞的糖代谢也与乳酸平衡和血糖调节密切相关,确保整个机体的代谢平衡和功能正常运行。
红细胞的代谢
第二节红细胞的代谢※哺乳动物的红细胞在发育中的形态与代谢的变化早幼红细胞→中幼红细胞→网质红细胞→成熟红细胞⒈早、中幼红细胞:含有胞核、内质网和线粒体,具有合成核酸和蛋白质的能力,并可以通过有氧氧化获得能量。
⒉网质红细胞:无细胞核和DNA,不能合成核酸,但尚有少量线粒体和RNA,可以合成一些蛋白质及有氧氧化供能。
⒊成熟红细胞:有细胞膜和胞浆,无细胞器,不能合成核酸和蛋白质,也不能氧化供能,其能量主要来自酵解途径。
一、血红蛋白的生物合成述:血红蛋白是红细胞中最主要的蛋白质,是在红细胞成熟之前合成的。
成年人的血红蛋白由两条α链、两条β链组成。
1.结构:含4个亚基,每个亚基结合1分子血红素2.组成:珠蛋白和血红素(一)血红素的合成述:血红素是含铁卟啉衍生物,是Hb的辅基。
1.合成的组织和亚细胞定位⑴合成组织:红细胞的线粒体及胞液⑵亚细胞定位:骨髓的幼红细胞和网织红细胞(主要)2.合成原料:琥珀酰辅酶A、甘氨酸、Fe2+等3.限速酶:δ氨基γ酮戊酸(ALA)合成酶(辅酶:磷酸吡哆醛)4.合成过程⑴δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)的生成*关键酶:ALA合酶*反应部位:线粒体*反应式:课本P158,图13-2述:维生素B 6缺乏时,血红素合成发生障碍,造成维生素B 6反应性贫血。
⑵血红素的生成①胆色素原的生成述:ALA 生成后从线粒体进入胞液。
+AL A 脱水酶 2H 2O ALA ALA 胆色素原(PBG )②尿卟啉原与类卟啉原的生成4x 胆色素原 尿卟啉原Ⅰ、Ⅲ同合酶 尿卟啉原Ⅲ 尿卟啉原Ⅲ脱羧酶 类卟啉原Ⅸ ③血红素的生成述:胞液中的类卟啉原Ⅲ再进入线粒体类卟啉原Ⅲ类卟啉原Ⅲ氧化脱羧酶 原卟啉原Ⅸ 原卟啉原Ⅸ氧化酶 原卟啉Ⅸ 亚铁螯合酶 血红素述:血红素生成后,迅速进入胞液与珠蛋白结合生成Hb 。
在珠蛋白多肽链合成后,一旦容纳血红素的空穴形成,立 刻有血红素与之结合,并使珠蛋白折叠成其最终的立体结 构,再形成稳定的αβ二聚体;最后,由两个二聚体构成有功能的α2β2四聚体-血红蛋白。
红细胞代谢及其生态化学研究
红细胞代谢及其生态化学研究红细胞是血液中最重要的细胞之一,它们的应运而生是为了在体内分担氧气的运输任务。
然而,这一功能的实现需要借助于其细胞内的代谢过程。
此外,从近来的研究来看,红细胞内的代谢作用还有着更为广泛的生态化学意义。
本文将从代谢和生态化学两个角度展开对红细胞的研究内容进行探究。
一、红细胞代谢的基本特征1. 氧分子的运输红细胞细胞质内含有数量众多的血红蛋白分子,这些分子会与氧气分子进行结合,从而实现氧气的运输。
而红细胞自身并不具备进行氧气的代谢的能力,这一功能需要依靠其细胞膜上的氧分子传递通道进行实现。
2. 能量来源红细胞本身不含有线粒体,也就意味着其不可能通过常规的呼吸代谢产生能量。
红细胞内的能量来源主要是葡萄糖分解途径。
这种分解途径不产生ATP,而是产生NADH等还原性能量贮存分子,这些分子会在其它能量代谢过程中得到利用。
3. 维持氧分子的亲和力红细胞内的酶类和离子浓度会对其内结合氧分子的亲和力产生影响。
其中比较典型的是二磷酸腺苷(ATP)和贝塔二磷酸腺苷(ADP)在红细胞内发生的动态平衡。
随着ATP在代谢中的消耗,ADP分子的浓度会上升,这就又会导致血红蛋白分子的亲和力发生变化。
二、红细胞代谢的生态化学研究近年来,越来越多的研究者开始将对红细胞代谢的研究拓展到了生态学方面。
这里我们介绍一些相关的研究成果。
1. 环境有机污染物对红细胞的代谢影响研究者们发现,人类、动物和植物等生物体内都会存在着环境有机污染物。
而这类污染物会通过血液循环进入红细胞内,对其代谢进行干扰,从而导致各种疾病的发生。
其中较为典型的就是多氯联苯(PCB)类化合物和汞(Hg)元素对红细胞代谢的影响。
2. 红细胞对环境变化的响应在自然界中,红细胞作为一个过渡细胞的存在,可对外界环境变化进行快速的响应。
例如在体内发生贫血情况时,红细胞数量会增加,以此来弥补产生的功能性代谢缺陷。
此外,研究人员还发现,在人类白喉疫情高发地区的居民中,红细胞膜上抗原结构发生了明显的变化,这可能是其对这类病原菌进行适应的策略之一。
成熟红细胞的代谢特点
成熟红细胞的代谢特点
成熟红细胞没有细胞核和线粒体,因此它们的代谢特点有以下几个方面:
1. 缺乏细胞核和线粒体:红细胞没有细胞核,因此无法进行蛋白质合成、DNA修复和细胞分裂等细胞核相关的代谢活动。
此外,红细胞也没有线粒体,无法进行细胞呼吸和产生细胞内能量。
2. 依赖糖类代谢:红细胞主要依赖糖类代谢来产生能量。
它们通过糖酵解途径将葡萄糖转化为乳酸,产生少量ATP。
这种代谢途径不需要氧气参与,因此红细胞可以在缺氧环境下存活。
3. 没有氧化磷酸化:由于缺乏线粒体,红细胞无法进行氧化磷酸化过程,即细胞呼吸过程中的产生ATP的主要途径。
因此,红细胞的ATP主要来自糖酵解途径。
4. 没有蛋白质合成:成熟红细胞缺乏细胞核,无法合成新的蛋白质。
它们只能依靠细胞内已有的蛋白质进行维持和功能运作。
总体上,成熟红细胞的代谢特点是简单和专一的。
它们主要依赖糖类代谢产生能量,并且无法进行蛋白质合成和使用氧化磷酸化产生ATP。
这些特点使得红细胞能够在氧气供应有限的环境中正常运作。
第三章血液--第一节血液的组成及其功能
(5)血小板的吸附 血小板能吸附凝血因子于表面,加速凝血过程的发 生和进行
思考题 试述血液的组成和功能?
(一)血液运载功能
血液由流动的液体状态变成不流动的凝胶状 血块的过程称为凝血。 血浆:内有纤维蛋白原和凝血因子
血清:缺少纤维蛋白原和部分凝血因子,但 增添了一些由血管内皮细胞和血小板 释放的化学物质。
三 血液功能
(一)运输作用
①将呼吸器官吸入的氧和消化器官 吸收的营养物质运到身体各处,供 组织细胞代谢 ②将全身各组织细胞的代谢产物 CO2、H2O尿素等运到肾、皮肤等排出 体外
一运输作用将呼吸器官吸入的氧和消化器官吸收的营养物质运到身体各处供组织细胞代谢组织细胞代谢将全身各组织细胞的代谢产物co2h2o尿素等运到肾皮肤等排出体外三血液功能二维持内环境相对恒定维持水氧营养物质含量维持渗透压酸碱度体温和血液有形成分的相对稳定有形成分的相对稳定三血液功能通过血管舒缩活动将深部产热器官产生的热运到体表散发调节人体温度
2.促进凝血
2.保持毛细血管内皮细胞的完整性
三、血液的理化特性
1.血量:是指体内血液的总量。
正常成年人血量约为自身体重的7%-8%。 (70 ~80ml/Kg)
当失血量超过30%,将危及生命。
三、血液的理化特性
2.血液的比重和黏度
(1) 全血比重:
1.050 1.060 (红细胞多,比重大)
血浆比重:
1.025 1.030 (蛋白质含量多,比重大)
三、血液的理化特性
(2)血液的粘滞性(viscosity) 由液体分子的内摩擦形成。 与水相比,以水的粘滞度为1 血液相对粘滞度为4 5, (血浆的黏度主要取决于血浆蛋白含量)
3.血浆的PH
正常人的血浆PH相对恒定。约为7.35—7.45. 原因:强大的缓冲系统、肺和肾功能的调节。
成熟红细胞的代谢特点特征
成熟红细胞的代谢特点特征成熟红细胞的代谢特点特征红细胞也称红血球,在常规化验英文常缩写成RBC,是血液中数量最多的一种血细胞,同时也是脊椎动物体内通过血液运送氧气的最主要的媒介,下面是店铺给大家整理的成熟红细胞的代谢特点简介,希望能帮到大家!成熟红细胞的代谢特点成熟红细胞不仅无细胞核,而且也无线粒体、核蛋白体等细胞器,不能进行核酸和蛋白质的生物合成,也不能进行有氧氧化,不能利用脂肪酸。
血糖是其唯一的能源。
红细胞摄取葡萄糖属于易化扩散,不依赖胰岛素。
成熟红细胞保留的代谢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)医学|教育网搜集整理。
通过这些代谢提供能量和还原力(NADH,NADPH)以及一些重要的代谢物(2,3桞PG),对维持成熟红细胞在循环中约120的生命过程及正常生理功能均有重要作用。
成熟红细胞的功能运输红细胞含有血红素(hemoglobin),其具有缓冲的作用。
血红素十分活跃,它既能和氧结合在一起,也能和二氧化碳结合。
因此,其主要工作为运输氧和二氧化碳。
红细胞的功能是运输氧,二氧化碳,电解质,葡萄糖以及氨基酸这些人体新陈代谢所必须的物质。
此外还在酸碱平衡中起一定的缓冲作用。
这两项功能都是通过红细胞中的血红蛋白来实现的。
如果红细胞破裂,血红蛋白释放出来,溶解于血浆中,即丧失上述功能。
红细胞通过血红蛋白运送氧气,红细胞的90%由血红蛋白组成。
血红蛋白是一种红细胞相关的化合物肌红蛋白,在肌肉细胞中存储氧气。
血红蛋白(Hb)由珠蛋白和亚铁血红素结合而成。
血液呈现红色就是因为其中含有亚铁血红素的缘故。
它可以在肺部或腮部临时与氧气分子结合,该分子中的Fe2+在氧分压高时,与氧结合形成氧合血红蛋白(HbO2);在氧分压低时,又与氧解离,身体的组织中释放出氧气,成为还原血红蛋白,由此实现运输氧的功能。
血红蛋白也可以运送由机体产生的二氧化碳(不到氧气总量的2%,更多的二氧化碳由血浆解决)。
红细胞代谢特点演示课件
一、红细胞的生长
• 红细胞产生于红骨髓。由造血干细胞依次 分化为原始红细胞、幼红细胞、网织红细 胞,最后形成为成熟红细胞,进入血循环。
• 在生成过程中,红细胞的形态和代谢依其 成熟的程度而不同,最后形成的成熟红细 胞除有细胞膜外,缺乏细胞核及全部细胞 器,不能进行核酸和蛋白质的生物合成 。
2,3-BPG
• 电负性高 • 可与Hb结合,调
节Hb的运氧功能
2,3-二磷酸甘油酸
紧密型 松弛型
• 结合部位:Hbα2β2 四聚体中心空隙两 个β亚基之间,借其 分子中所带5个负电 荷与两个β亚基的带 正带氨基酸残基以 盐键及氢键结合
结合的结果:使两个 β亚基保持分开的状 态,即促使血红蛋 白由紧密态向松驰 态转换 ,从而降低 Hb与氧的亲和力
• 维持红细胞膜上钙泵(Ca2+-ATPase)的正常运转 • 维持红细胞膜上脂质与血浆脂蛋白中的脂质进行
交换 • 少量ATP用于谷胱甘肽、NAD+ 的生物合成 • ATP用于葡萄糖的活化,启动糖酵解过程
⑵ 2,3-BPG的功能 2, 3-BPG是调节血红蛋白(Hb)运氧的重要因素,
可调节Hb与氧的亲和力。
酶为NADH+H+。NADPH脱氢酶,(以 NADPH+H+为辅酶)也参与MHb还原,但 作用较小。除此之外,抗坏血酸和GSH可 直接还原MHb,而氧化型抗坏血酸和 GSSG的还原作用最终需NADPH+H+供氢。
红细胞内糖代谢的生理意义
• (1)ATP的生理功能
• 维持红细胞膜上钠泵(Na+-K+-ATPase)的正常运 转
代谢特点:
1,仅有糖代谢和脂代谢,且不能进行有氧氧 化,不能利用脂肪酸。血糖是其唯一的能 源。
红细胞功能特点
红细胞功能特点红细胞是人体血液中最常见的细胞之一,它在血液循环中起着至关重要的作用。
红细胞的功能特点主要包括形态适应性、携氧能力强、寿命长、具有柔软变形能力等。
下面将逐一解释这些功能特点,并对其进行中心扩展描述。
红细胞的形态适应性是其功能特点之一。
正常情况下,红细胞呈现出典型的双凹形状,即中间凹陷两端微微隆起。
这种形态使得红细胞在血管中能够顺利通过各种狭窄的血管,如毛细血管,保证了血液的正常流动。
而且,红细胞的形态还有助于增大细胞表面积,提高氧气的扩散速率,从而更有效地携带和释放氧气。
红细胞具有携氧能力强的特点。
红细胞内含有大量的血红蛋白,血红蛋白能够与氧气结合并运输到全身各个组织和器官。
红细胞内的血红蛋白分子结构特殊,能够通过与氧气的结合和解离来实现氧气的运输和释放。
这种携氧能力强的特点使得红细胞成为血液循环中主要的氧气运输者,保证了身体各部位的正常代谢。
第三,红细胞的寿命较长。
正常情况下,红细胞的寿命约为120天左右。
相比其他血液细胞而言,红细胞的寿命较长,这是为了能够更好地发挥其携氧功能。
红细胞的寿命过程中,会经历一系列的变化,包括衰老、溶解和被脾脏清除等。
这种较长的寿命保证了红细胞能够持续地携带和释放氧气,维持身体正常的生理功能。
红细胞还具有柔软变形能力。
红细胞的膜结构特殊,含有丰富的蛋白质和磷脂,使得红细胞具有很好的柔软性。
在血液循环中,红细胞需要通过各种大小的血管,包括毛细血管和窄小的微血管。
红细胞的柔软变形能力使得它们能够顺利通过这些狭窄的血管,保证了血液的正常流动和氧气的有效输送。
红细胞的功能特点包括形态适应性、携氧能力强、寿命长和具有柔软变形能力等。
这些特点使得红细胞能够在血液循环中起到至关重要的作用,保证了身体各部位的正常代谢和生理功能的正常运行。
红细胞的功能特点对于维持人体健康具有重要意义,因此对红细胞的研究和了解是非常有必要的。
《生理学》第三章_血液
血量
血量:指全身血液的总量。约占体重的7-8%。 循环血量 储存血量 失血: 10% 无明显症状 20% 血压、心率、四肢厥冷、口渴、 恶心、乏力 30% 危及生命
血量的相对恒定是维持正常血压和各组织、器官 正常血液供应的必要条件。
(2)雄激素 直接刺激骨髓造血 促进肾合成促红细胞生成素
BPA
造血干细胞 ↓ 早期红系祖细胞 ↓ 晚期红系祖细胞 ↓ 原红细胞 ↓ 幼红细胞 ↓ 网织红细胞 ↓ 成熟红细胞
缺氧、RBC↓或Hb↓
↓
肾管周间质细胞(主) 肝细胞(次) ↓ ——————EPO
雄激素-刺激EPO生成 雌激素- 降低红系祖细胞 对EPO的反应 甲状腺激素 生长激素
意义
保持细胞内外水的平衡 保持细胞的正常体积
调节毛细血管内外水 的平衡,维持血浆容量
5、酸碱度
正常值:pH值为7.35~7.45•
pH7.35=酸中毒;pH7.45=碱中毒 • pH 值 6.9或 7.8,将危及生命 维持血浆pH值相对稳定的因素: (1) 血浆中的缓冲物质: 主:NaHCO3/H2CO3 次:Na2HPO4/NaH2PO4 血浆蛋白钠/血浆蛋白等 (2) 通过肺和肾的调节
胆红素经肝至胆汁, 再排出体外
被肝脾吞噬 血红素 红细胞 生成 珠蛋白 氨基酸
铁被重新 吸收入血
EPO
胆红素的 肠肝循环
缺氧
红细胞的破坏
二、白细胞生理
正常成人白细胞数量(4.0-10.0)×109/L
粒 细 胞
单核细胞
淋巴细胞
中性粒细胞
杀菌
有粒细胞 嗜酸性粒细胞 参与过敏反应 嗜碱性粒细胞 限制过敏反应
成熟红细胞代谢的特点
成熟红细胞代谢的特点《成熟红细胞代谢的奇妙世界》嘿,大家好啊!今天咱来聊聊成熟红细胞代谢的那些特别之处。
你可别小瞧了这些小小的红细胞,它们的代谢那可是充满了神奇和独特呢!说到成熟红细胞,它们就像是一群忙碌的小蜜蜂,一刻不停地为我们的身体服务着。
它们没有细胞核,就像没了“大脑”指挥的小兵,但依然有着自己独特的代谢方式来完成使命。
首先,它们只能进行无氧代谢,这就像是它们的“独门秘籍”。
想象一下,红细胞们就像是一个个小勇士,在没有氧气这个“粮草”的情况下,依然奋力战斗,努力产生能量,真的太厉害了!虽然它们不能像其他细胞那样进行有氧呼吸,但无氧代谢也让它们在特定的环境中发挥出了巨大的作用。
它们还有个特点,就是代谢途径相对较少。
不像其他细胞有着各种复杂的“技能树”,红细胞更像是一个专注于一项技能的专家。
它们主要通过糖酵解来产生能量,一路“勇往直前”,不为其他复杂的途径所干扰。
而且啊,红细胞的这个代谢特点还让它们特别耐折腾。
你想啊,在我们身体里,它们要跟着血液到处跑,一会儿在大动脉里“飞奔”,一会儿在小血管里“穿梭”。
要是它们的代谢太复杂,说不定就“晕车”啦,但它们就是这么坚强,靠着简单的代谢方式,顽强地为我们工作着。
成熟红细胞就像是一群低调的幕后英雄,默默地为我们的健康付出。
它们没有太多的“花架子”,但却以自己独特的方式,保障着我们身体的正常运转。
每次想到这些小小的红细胞们,我都忍不住感叹大自然的神奇和精妙。
总之,成熟红细胞代谢的特点虽然简单,但却蕴含着无穷的力量。
它们用自己独特的方式守护着我们的健康,让人不得不对它们肃然起敬。
下次当你看到自己的血液检查报告时,不妨想想那些可爱的红细胞们正在怎样努力地工作着,是不是突然觉得自己的身体更加神奇了呢?哈哈,让我们一起为这些小小的红细胞们点赞吧!。
血液中的红细胞与能量代谢
血液中的红细胞与能量代谢血液是人体中至关重要的液体之一,其中包含着各种细胞和重要的物质。
其中,红细胞是最为常见且重要的成分之一。
红细胞在血液循环中起着至关重要的作用,并与人体的能量代谢密切相关。
本文将探讨红细胞在能量代谢中的作用和机制。
一、红细胞的结构与功能红细胞是一种无核的细胞,其主要功能是携带氧气和二氧化碳。
红细胞内含有大量的血红蛋白,血红蛋白具有很强的氧气结合能力。
当红细胞经过肺部时,血红蛋白与氧气结合形成氧合血红蛋白,然后将氧气运输到身体各个组织和细胞中。
与此同时,红细胞还会将身体产生的代谢废物二氧化碳带回肺部,再通过呼吸排出体外。
二、红细胞与能量代谢的关系红细胞虽然没有线粒体,没有完整的细胞呼吸过程,但仍然与能量代谢密切相关。
红细胞内的能量主要通过糖类代谢来产生,红细胞主要使用葡萄糖作为其能量来源。
红细胞摄取葡萄糖后,通过糖酵解途径将葡萄糖分解为乳酸,产生少量的能量。
这种能量产生方式称为乳酸发酵,也被称为无氧代谢。
尽管红细胞主要进行无氧代谢,但这种代谢方式对于维持红细胞功能至关重要。
由于红细胞缺乏线粒体,它无法通过有氧代谢途径产生足够的能量。
相反,无氧代谢能够迅速产生少量的能量,并且减少了红细胞内产生氧自由基的风险。
三、红细胞与能量代谢的调节红细胞内部的能量代谢受到多种因素的调节。
其中,最重要的因素之一是红细胞内的ATP含量。
ATP是细胞内能量的主要储备物质,红细胞内的ATP含量越高,其功能活性也就越好。
因此,维持红细胞内的ATP水平对于红细胞的能量代谢和正常功能至关重要。
红细胞内的能量代谢还与其他因素有关,如半胱氨酸、磷酸与各种酶的活性等。
这些因素共同作用,调节红细胞内的能量代谢水平,确保红细胞能够正常运作。
四、红细胞能量代谢与人体健康红细胞内的能量代谢异常与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如,红细胞内能量代谢的紊乱可能导致红细胞形态异常,如红细胞寿命缩短、溶血等。
此外,一些遗传性疾病也与红细胞能量代谢异常有关,如葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症等。
红细胞的生理功能和代谢途径
红细胞的生理功能和代谢途径红细胞是人体内最常见的细胞之一,它们主要的生理功能就是携带氧气到人体各个部位,以供细胞组织进行呼吸作用。
红细胞的代谢途径比较特殊,主要通过无需氧气的乳酸或无氧糖酵解代谢来产生能量。
红细胞的生理功能红细胞是无核和无线粒体的,因此它们不具备合成蛋白质、核酸和ATP等生命必需物质的能力。
它们的生理功能主要依赖于血浆中的氧气和营养物质。
在肺泡中,氧气通过肺泡壁进入血液,然后与血红蛋白结合成为氧合血红蛋白。
此时,氧合血红蛋白扮演着氧分子的载体,将它们运输到身体各个部位。
在组织细胞中,氧气与氧合血红蛋白解离,然后进入细胞进行细胞呼吸。
在这个过程中,细胞呼吸释放出的二氧化碳通过红细胞运输回肺部,进行呼气过程。
红细胞的代谢途径红细胞的代谢途径和其他细胞有所不同。
它们没有线粒体,所以不能通过线粒体呼吸产生ATP。
而且,红细胞内没有细胞质,所以无法像其他细胞那样进行蛋白质合成。
此外,由于红细胞没有膜上酶调节透过膜的水分子数量,所以红细胞的水分子摄入量受渗透作用的影响而非主动调控。
红细胞产生ATP主要依赖于无氧糖酵解。
这个过程中,葡萄糖分子被分解成乳酸,同时释放出少量能量。
虽然这个过程不如线粒体呼吸过程产生的能量多,但是它能够在没有氧气的环境下快速产生能量,以维持红细胞的代谢功能。
此外,红细胞内还有三磷酸腺苷酶(ATPase),它能够将ATP分解成腺苷二磷酸(ADP)和无机磷酸,释放出能量。
总的来说,红细胞的代谢途径和其他细胞有所不同。
它们主要依靠无氧糖酵解产生少量能量,以维持其代谢功能。
此外,红细胞需要将二氧化碳运输回肺部,以进行呼气过程。
这些生理功能和代谢途径保证了红细胞能够有效地携带氧气和二氧化碳,维持人体内正常的呼吸和代谢过程。
简述红细胞的功能
简述红细胞的功能第一章:引言红细胞是人体中最常见的细胞之一,它们在血液中起着重要的功能。
本文将简述红细胞的功能以及其在人体中的重要性。
第二章:红细胞的结构红细胞是一种无核细胞,呈现出扁平、圆盘状的形态。
它们主要由血红蛋白组成,这是一种能够结合并运输氧气的蛋白质。
红细胞还包含其他的细胞器,如线粒体等。
第三章:红细胞的主要功能红细胞的主要功能是运输氧气到人体各个器官和组织。
当红细胞通过肺部时,血红蛋白会与肺中吸入的氧气结合,形成氧合血红蛋白。
随后,红细胞会通过血液循环将氧合血红蛋白输送到身体其他部位。
在组织和器官中,氧合血红蛋白会释放出氧气,以满足细胞的需求。
第四章:红细胞的其他功能除了运输氧气,红细胞还承担着其他重要的功能。
它们可以帮助调节人体的酸碱平衡,通过将二氧化碳转运到肺部呼出,从而维持血液的酸碱度。
此外,红细胞还能够调节氧气的释放速度,根据不同的需求,它们可以在氧气供应不足的情况下释放更多的氧气,以保证身体正常运行。
第五章:红细胞在疾病中的作用红细胞在某些疾病中也会发挥作用。
例如,贫血是一种由于红细胞数量或功能异常导致的疾病。
缺乏红细胞会导致氧气运输能力下降,从而引发疲劳、头晕等症状。
另外,红细胞还与某些遗传性疾病相关,如镰状细胞贫血症。
第六章:红细胞的生命周期红细胞的寿命较短,通常只有约120天。
在衰老和磨损后,红细胞会被脾脏和肝脏等器官分解,并通过肝脏和肾脏排出体外。
随后,骨髓中的造血干细胞会制造新的红细胞,以保持血液中红细胞数量的稳定。
第七章:结论红细胞作为人体中最重要的细胞之一,承担着运输氧气和维持酸碱平衡等重要功能。
了解红细胞的结构和功能,有助于我们更好地了解血液循环和身体健康。
此外,深入研究红细胞在疾病中的作用,对于诊断和治疗某些疾病也具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第三章红细胞代谢功能及其特征本章要点1.掌握红细胞生成的几个基本阶段和各阶段细胞特点,熟悉红细胞生成过程中的代谢变化。
了解再生障碍性贫血的发病机制。
2.掌握红细胞生成过程中的主要调控因素有哪些。
掌握EPO在调节和平衡红细胞生成过程中的主要作用。
3.掌握成熟红细胞的结构特点。
熟悉红细胞膜的基本结构及其功能有哪些。
4.熟悉血红蛋白的基本结构并掌握血红蛋白的基本功能。
熟悉ALA,Vit B6和铁离子在血红素合成中的作用。
掌握血红蛋白病,分子病的概念,熟悉地中海贫血,镰状细胞贫血的发病机制。
5.掌握成熟红细胞内的主要糖代谢通路及各通路的功能。
熟悉维生素B12和叶酸在DNA合成中的作用6.掌握酶异常的红细胞疾病的概念,熟悉G6PD激酶缺乏症、PKM激酶缺陷的发病机制。
7.熟悉铁代谢的基本途径,包括铁的分布、吸收、运转、细胞摄取和储存。
熟悉缺铁性贫血的常见原因和发病机制。
8.熟悉叶酸和Vit B12在红细胞核苷酸代谢中的作用,Vit B12的肠道吸收过程。
9.了解红细胞衰老的代谢和结构改变,了解衰老红细胞的物质循环。
病例吴XX,女,28岁。
主诉:妊娠中期,怀孕初期一切顺利。
但是,最近她觉得人非常容易累,有时即使是非常轻微的活动后就会有气短、憋气的感觉。
还有好几次头晕目眩的经历,但还不至于晕倒。
同时,她还发现一些身体上的变化,腿容易抽筋,爱吃大量的冰块,事实上她舌头也非常痛。
体检发现:心动过速,牙龈和甲床发白,舌头肿胀。
根据她的症状和体征,进行相应的血液检测。
实验室检查结果:RBC(Red Blood Cell count) 3.5million/mm3,HB(Hemoglobin)7g/dl,Hct(Hematocrit)30%,serum ion low,MCV(Mean Corpuscular V olume) low,MCHC(Mean Corpuscular Hb concentration)low,TIBC(Total Iron BindingCapacity in the blood)high。
诊断:缺铁性贫血。
治疗:口服铁剂。
预后:几周后,患者的症状渐渐消失,妊娠进程顺利。
问题:1)请描述血红蛋白的分子结构,并解释铁在氧运输中的作用?2)铁如何在机体内保存和运输?3)什么叫缺铁性贫血?4)缺铁性贫血的主要病因有哪些?5)为什么女性相较男性更容易发生缺铁性贫血?6)如何诊断缺铁性贫血?如何防治和治疗缺铁性贫血?第一节红细胞的功能特征红细胞的主要功能是给组织输送O2,排除组织代谢产生的CO2和H+。
在血液中由红细胞运输的O2约为溶解血浆O2的70倍;在红细胞参与下,血液运输的CO2的量约为溶解于血浆中的CO2的18倍。
红细胞的双凹碟形使气体交换面积较大。
由细胞中心到细胞表面的距离较短,因此气体进出红细胞的扩散距离也短,有利于O2和CO2的跨膜转运。
红细胞运输O2的功能是靠细胞内的血红蛋白来实现的,红细胞一旦破裂,血红蛋白逸出,便丧失运输气体的功能。
每克纯血红蛋白能结合1.39ml的O2,因此正常男性每100ml血液的血红蛋白能携带约为21ml的O2,女性的约携带19ml。
红细胞运输CO2的功能,主要是由于红细胞内有丰富的碳酸酐酶,碳酸酐酶能使CO2和H2O之间的可逆反应加快数千倍。
从组织扩散进入血液的大部分CO2与红细胞内的H2O发生反应,生成H2CO3。
血液中的CO2,88%以HCO3-的形式运输;7%以氨基甲酸血红蛋白的形式运输。
另外,红细胞内有多种缓冲对,因此具有一定的缓冲酸碱度的能力。
第二节红细胞结构哺乳类动物红细胞在成熟过程中要经历一系列的变化,早幼红细胞具有分裂繁殖的能力,细胞中含有细胞核、内质网、线粒体等细胞器,从骨髓进入尚未完全成熟的红细胞称为网址红细胞(reticulocyte)。
该细胞仍有合成血红蛋白的功能,另外也可见有少量线粒体。
网址红细胞进入外周血1 3天后。
核蛋白体等细胞器消失,成为成熟红细胞。
一、红细胞的基本结构成熟红细胞是结构功能高度特化的细胞,无细胞核,也无细胞器。
红细胞内的主要成分是血红蛋白(hemoglobin,Hb)。
血红蛋白是含卟啉铁的蛋白质。
约占红细胞重量的33%,易与酸性染料结合,染成橘红色。
成熟红细胞直径7.5~8.5um,呈双凹圆盘状,表面光滑,中央较薄,约1μm,周边较厚。
约1.9μm,在血涂片标本上显示,中央染色较浅周边较深。
这一形态结构特点增加了红细胞的表面积,与体积相同的球形结构相比表面积增大约25%,还可使细胞内任何一点距细胞表面的距离都不超过0.85μm。
由于胞质细胞内充满了血红蛋白,最大限度地增强了气体交换的功能。
当血液流经肺脏时,由于肺泡内O2分压高,CO2分压低,血红蛋白即释放CO2与O2结合,形成氧合血红蛋白;相反,当血液流经其他器官组织时,由于这些器官组织内CO2分压高,O2分压低,血红蛋白释放所带的O2并结合CO2。
形成氨甲基血红蛋白。
血红蛋白的这一特点是红细胞在体内完成气体运输和交换功能的化学基础。
红细胞的数量及血红蛋白的含量随生理功能而政变。
婴儿高于成人,运动时多于安静状态,高原地区居民高于平原地区居民。
红细胞形态和数量以及血红蛋白的质与量的改变超出正常范围,则表现为病理现象。
一般认为红细胞计数<3.0×1012/L,血红蛋白<100g/L,则为贫血(anemia)。
红细胞计数>7.0×1012/L、血红蛋白>180g/L,则为红细胞和血红蛋白增多。
单个红细胞在新鲜时为淡黄绿色,大量红细胞使血液呈猩红色。
多个红细胞常叠连在一起呈緡钱状。
红细胞有一定弹性和形态可变性,它能通过自身的变形而顺利通过直径更小的毛细血管。
红细胞正常形态的维持需足够的ATP供能以及细胞内外渗透压的平衡。
当缺乏ATP供能时,其形态由圆盘状态变为棘球状,当ATP供能状态改善后亦可恢复。
当血浆渗透压降低时,血浆中的水分进入红细胞内,细胞肿胀呈球形甚至破裂,称为溶血(hemolysis),残留的红细胞膜囊称为血影(ghost);若血浆渗透压升高,红细胞内水分析出胞外,致使红细胞皱缩,也可导致膜破坏而溶血。
二、红细胞膜的结构红细胞膜是成熟红细胞存留的唯一细胞器,它对保持红细胞的形态和维持红细胞的生命具有重要的意义。
红细胞与外界的所有联系及反应,包括物质运输、免疫反应、信号转导、药物反应等,都由红细胞膜来完成。
人的红细胞膜是由蛋白质(约占49.3%)、脂质(约占42%)、糖类(约占8%)和无机离子等组成,蛋白质与脂质的比值约为1:1。
电镜下观察红细胞膜呈三层(暗-明-暗):外层含糖脂、糖蛋白、蛋白质,为亲水性;中间层含磷脂、胆固醇与胆固醇酯、蛋白质具有疏水性;内层主要包含蛋白质,呈亲水性。
即红细胞膜基本结构与其他细胞一样以脂双层为主体,蛋白质镶嵌在脂双层中。
蛋白质大多与脂质及糖类结合以脂蛋白或糖蛋白的形式存在。
这些蛋白质既有维持红细胞结构的作用,又有各自特定的功能。
(一)红细胞膜蛋白用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析发现红细胞膜上有10种主要蛋白和一些少量蛋白质。
红细胞膜用非离子去污剂(如triton X-100)处理,将外在质膜除去后,在电镜下看不到脂质双层结构,但在包膜内表面可见一网状结构支撑着整个细胞,称为膜骨架(membrane skeleton),主要由血影蛋白、锚定蛋白、肌动蛋白、原肌球蛋白、肌球蛋白、加合素、4.1蛋白、4.2蛋白、4.9蛋白相连接构成。
这种网状结构通过锚蛋白固定在细胞膜上。
膜骨架系统对维持红细胞的形状、稳定性起着重要作用。
区带1、2分别为血影蛋白(spectrin)α链和β链,它们的基因分别位于1号和14号染色体,它们的氨基酸序列都已清楚。
血影蛋白在结构上α、β两个亚基首尾相对形成二聚体,它可与锚定蛋白、肌动蛋白和带4蛋白结合,有伸缩与收缩功能。
锚定蛋白(ankyrin)位于带2与带3之间,又称金字塔形蛋白。
该基因位于8号染色体,氨基酸序列已测定。
2.2、2.3蛋白可能是2.1的变异或水解产物。
锚定蛋白与血影蛋白和带3蛋白紧密相连,可使血影蛋白与膜紧密相连,在每个红细胞中约有10万个锚定蛋白分子。
区带3蛋白是一种跨膜蛋白,氨基端在膜胞质面,羧基端在膜的外侧,跨膜脂双层14次,以二聚体形式存在。
是红细胞内外离子交换的通道,包括有阴离子转运蛋白,乙酰胆碱酯酶,Na+、K+-ATP酶等。
它可转运Cl-、HCO3-、硫酸、磷酸乳酸、丙酮酸等物质。
区带4.1蛋白位于红细胞内侧,是球形的蛋白质。
由两个亚基组成,即4.1a (80000)和4.1b(78000),其基因位于1号染色体。
4.1a与4.1b之比正常红细胞有一定比值,且此比值随红细胞的老化而增加。
4.1蛋白经胰凝乳蛋白酶笑话成4个区段。
N末端为保守区,有两个磷酸化部位,C末端为可变区,具有N-乙酰氨基葡萄糖结合位点,中间二区段具有血影蛋白结合的位点。
4.1蛋白可与血影蛋白及肌动蛋白结合形成三元复合物,还与膜内蛋白,血型蛋白A、C结合,使4.1蛋白、血影蛋白及肌动蛋白结合的三元复合物与膜磷脂相互作用,连接细胞骨架与膜脂双层。
区带5主要是肌动蛋白(actin),位于红细胞膜内侧。
它有两种形式:一种是纤维状;另一种为球状。
有报道该蛋白与血影蛋白结合时可能呈球状,在与质膜结合时可能呈纤维状,每个红细胞中有40万 50万个肌动蛋白分子,它可与血影蛋白结合,还与带4蛋白结合。
这些蛋白形成一层网状支架,使红细胞保持双凹圆盘状,或随环境改变而变形。
区带6位于红细胞膜内侧,具有甘油醛3-磷酸脱氢酶的活性。
区带7,原肌球蛋白(tropomyosin),有报道该蛋白还有Ca2+-ATP酶活性,类似肌钙蛋白。
红细胞原肌球蛋白为两个亚基组成的二聚体,它能与纤维状肌动蛋白结合,生理功能可能与稳定肌动蛋白纤维,调节肌动蛋白、4.1蛋白和血影蛋白之间的相互作用有关。
加合素(adducing),每个红细胞中约有3万个分子,它能与血影蛋白及肌动蛋白形成复合物,并且加合素分子有与钙调蛋白结合的位点,在Ca2+存在下可形成钙调蛋白-加合素-Ca2+复合物。
因此,加合素也能影响红细胞的形态。
(二)红细胞膜脂质红细胞膜与其他细胞膜不一样,红细胞膜脂质成分较多,其中磷脂占60%,胆固醇及中性脂肪为33%,其余的为糖脂。
磷脂与胆固醇能与血浆中的脂类交换。
磷脂分为两大类:甘油磷脂和鞘磷脂(SM)。
甘油磷脂包括丝氨酸磷脂(PS)、磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)。
鞘磷脂不含甘油,代之为鞘氨醇,如神经鞘磷脂(sphingomyelin),由鞘氨醇、脂酸及磷酸胆碱所构成。
人红细胞膜总磷脂中,PC占28%,PE占27%,PS占14%,SM占27%,PI、磷脂酸和溶血磷脂酰胆碱占2%~3%,这些磷脂都是两性物质,分子中有极性与非极性基团。