紅血球 (erythrocyte)
在所有的脊椎動物及若干無脊椎動物,其血紅素包含在特定的細胞中來進行其機能活動,這種細胞稱為紅血球。
紅血球中含有血紅蛋白,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,來補血。血紅蛋白能和空氣中的氧結合,因此紅血球能通過血紅蛋白將吸入肺泡中的氧運送給組織,而組織中新陳代謝產生的一部分二氧化碳也通過紅血球運到肺部通過肺泡同體外的氧氣進行氣體交換,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合後就不易分離。當空氣中一氧化碳含量增高時且持續時間較長時,可引起一氧化碳中毒。
紅血球的數量和血紅蛋白的含量減少到一定程度時,稱為貧血。紅血球大量被破壞可引起溶血性黃疸。
種類介紹
鳥類以下的動物的紅血球多數呈橢圓形,中心具核,中心部向兩面突出。脊椎動物紅血球的大小,可因動物種類不同而異,哺乳類的直徑為4—8μm(人的為6—9μm),厚度以1.5—2.5μm者為多見。鳥類的長徑為12—15μm,短徑為7—9μm,在爬行類的長徑為17—20μm,短徑為10—14μm,兩棲類的更大,長徑為23— 60μm,短徑以13—35μm者較多。魚類的紅血球的大小有明顯變異。
紅血球數由於種的不同而異,但具有大形紅血球的,一般在單位體積中血球減少。處於冬眠期的動物,比活動期顯著減少。
由於這種特別的形狀而且體積比較小,所以表面積對體積的比值較大,使氧氣以及二氧化碳能夠快速地滲透細胞內外。紅血球的細胞膜含有特別的多醣類以及蛋白質,但是這種結構因人而異,這些結構是構成血型的基本要素。
成人體內大約有2~3×10的13次方個紅血球(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,是因為生理出血造成的現象。另外睾丸酮也具有刺激紅血球生成激素製造紅血球的功能。
在人的紅血球內所含的血紅蛋白佔血球總量的30%以上,是血液中最通常的一種血細胞,在乾重9%時,佔94%,隨著氧分壓的變化與氧結合或游離,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,紅血球具有放出多量氧的能力。另外,在紅細胞內,存在有碳酸脫氫酶,在將二氧化碳轉化為碳酸氫根離子的可逆反應中起觸媒作用。因此紅細胞運送血液二氧化碳的能力很強。
在人及其他哺乳動物中,成熟的紅血球是無核的。這意味著它們失去了DNA。紅血球也沒有線粒體,它們通過糖酵解途徑(無氧呼吸)合成能量。成熟的哺乳類紅血球是雙凹圓盤狀,如此可增加其表面積,使物質更容易通過其細胞膜。
在所有的脊椎動物及若干無脊椎動物,其血紅素包含在特定的細胞中來進行其機能活動,這種細胞稱為紅血球。
紅血球中含有血紅蛋白,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,來補血。血紅蛋白能和空氣中的氧結合,因此紅血球能通過血紅蛋白將吸入肺泡中的氧運送給組織,而組織中新陳代謝產生的一部分二氧化碳也通過紅血球運到肺部通過肺泡同體外的氧氣進行氣體交換,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合後就不易分離。當空氣中一氧化碳含量增高時且持續時間較長時,可引起一氧化碳中毒。
紅血球的數量和血紅蛋白的含量減少到一定程度時,稱為貧血。紅血球大量被破壞可引起溶血性黃疸。
種類介紹
- 脊椎動物的紅細胞
鳥類以下的動物的紅血球多數呈橢圓形,中心具核,中心部向兩面突出。脊椎動物紅血球的大小,可因動物種類不同而異,哺乳類的直徑為4—8μm(人的為6—9μm),厚度以1.5—2.5μm者為多見。鳥類的長徑為12—15μm,短徑為7—9μm,在爬行類的長徑為17—20μm,短徑為10—14μm,兩棲類的更大,長徑為23— 60μm,短徑以13—35μm者較多。魚類的紅血球的大小有明顯變異。
紅血球數由於種的不同而異,但具有大形紅血球的,一般在單位體積中血球減少。處於冬眠期的動物,比活動期顯著減少。
- 人的紅血球
由於這種特別的形狀而且體積比較小,所以表面積對體積的比值較大,使氧氣以及二氧化碳能夠快速地滲透細胞內外。紅血球的細胞膜含有特別的多醣類以及蛋白質,但是這種結構因人而異,這些結構是構成血型的基本要素。
成人體內大約有2~3×10的13次方個紅血球(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,是因為生理出血造成的現象。另外睾丸酮也具有刺激紅血球生成激素製造紅血球的功能。
在人的紅血球內所含的血紅蛋白佔血球總量的30%以上,是血液中最通常的一種血細胞,在乾重9%時,佔94%,隨著氧分壓的變化與氧結合或游離,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,紅血球具有放出多量氧的能力。另外,在紅細胞內,存在有碳酸脫氫酶,在將二氧化碳轉化為碳酸氫根離子的可逆反應中起觸媒作用。因此紅細胞運送血液二氧化碳的能力很強。
在人及其他哺乳動物中,成熟的紅血球是無核的。這意味著它們失去了DNA。紅血球也沒有線粒體,它們通過糖酵解途徑(無氧呼吸)合成能量。成熟的哺乳類紅血球是雙凹圓盤狀,如此可增加其表面積,使物質更容易通過其細胞膜。
功能介紹
紅血球通過血紅蛋白運送氧氣,紅血球的90%由血紅蛋白組成。血紅蛋白是一種红血球相關的化合物肌紅蛋白,在肌肉細胞中存儲氧氣。血紅蛋白(Hb)由珠蛋白和亞鐵血紅素結合而成。血液呈現紅色就是因為其中含有亞鐵血紅素的緣故。它可以在肺部或腮部臨時與氧氣分子結合,該分子中的Fe2+在氧分壓高時,與氧結合形成氧合血紅蛋白(HbO2);在氧分壓低時,又與氧解離,身體的組織中釋放出氧氣,成為還原血紅蛋白,由此實現運輸氧的功能。血紅蛋白也可以運送由機體產生的二氧化碳(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,血紅蛋白與一氧化碳結合,因而喪失運輸氧的能力,可危及生命,稱為一氧化碳中毒(即煤氣中毒)。
每個紅血球含有兩億到二十億個血紅素分子,佔了紅血球重量的三分之一。每個血紅素分子由四個次體構成,每個次體包含一個血基質(heme)以及一個和血基質連接的多肽。血紅素內的多肽稱為球蛋白 (globin),而每個血基質當中有一個鐵原子,此處可以和一個氧分子結合。因此,一個血紅素可以和四個氧分子結合。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,不是只有血紅素含有鐵原子,像細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行運輸。血紅素和氧結合時,血液就變得鮮紅,變成動脈血,和二氧化碳結合時,血液就變得暗紅,變成靜脈血。
血紅素既能和它們很快地結合,而且還能夠和它們分開。當紅細胞流經肺裡的時候,它就跟氧結合在一起並把氧運送到人體全身的各個角落裡,讓肌肉、骨骼、神經等細胞得到氧氣,能夠正常地工作。紅血球把氧氣送出後就很快地和氧氣分離,立刻帶走了這些細胞排出的二氧化碳,運回肺部呼出體外。
另外,並非所有的血紅素的構造都相同,例如胎兒的血紅素比成年人的血紅素有著更強的氧親和力,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,胎兒出生後二十個星期,血紅素就變為成年人的形式了。
碳酸酐酶可催化反應二氧化碳(碳酸酐)可逆的水合作用,反應式為 CO2(g) + H2O → H2CO3
碳酸酐酶是目前已經知道的催化反應速度最快的酶之一。每個碳酸酐酶分子每秒能夠催化6×10^5 個CO2 ,使它們與相同數量的H2O 結合,形成相同數量的 H2CO3。碳酸酐酶催化上述反應的速度比非酶催化的上述反應速度快上10^7倍。 其可經由此反應調節人體的pH值
紅血球可運送氣體形式二氧化碳,佔總二氧化碳量15%,其實二氧化碳以HCO3-形式由血漿運送
- 運送氧氣
紅血球通過血紅蛋白運送氧氣,紅血球的90%由血紅蛋白組成。血紅蛋白是一種红血球相關的化合物肌紅蛋白,在肌肉細胞中存儲氧氣。血紅蛋白(Hb)由珠蛋白和亞鐵血紅素結合而成。血液呈現紅色就是因為其中含有亞鐵血紅素的緣故。它可以在肺部或腮部臨時與氧氣分子結合,該分子中的Fe2+在氧分壓高時,與氧結合形成氧合血紅蛋白(HbO2);在氧分壓低時,又與氧解離,身體的組織中釋放出氧氣,成為還原血紅蛋白,由此實現運輸氧的功能。血紅蛋白也可以運送由機體產生的二氧化碳(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,血紅蛋白與一氧化碳結合,因而喪失運輸氧的能力,可危及生命,稱為一氧化碳中毒(即煤氣中毒)。
每個紅血球含有兩億到二十億個血紅素分子,佔了紅血球重量的三分之一。每個血紅素分子由四個次體構成,每個次體包含一個血基質(heme)以及一個和血基質連接的多肽。血紅素內的多肽稱為球蛋白 (globin),而每個血基質當中有一個鐵原子,此處可以和一個氧分子結合。因此,一個血紅素可以和四個氧分子結合。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,不是只有血紅素含有鐵原子,像細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行運輸。血紅素和氧結合時,血液就變得鮮紅,變成動脈血,和二氧化碳結合時,血液就變得暗紅,變成靜脈血。
血紅素既能和它們很快地結合,而且還能夠和它們分開。當紅細胞流經肺裡的時候,它就跟氧結合在一起並把氧運送到人體全身的各個角落裡,讓肌肉、骨骼、神經等細胞得到氧氣,能夠正常地工作。紅血球把氧氣送出後就很快地和氧氣分離,立刻帶走了這些細胞排出的二氧化碳,運回肺部呼出體外。
另外,並非所有的血紅素的構造都相同,例如胎兒的血紅素比成年人的血紅素有著更強的氧親和力,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,胎兒出生後二十個星期,血紅素就變為成年人的形式了。
- 二氧化碳
碳酸酐酶可催化反應二氧化碳(碳酸酐)可逆的水合作用,反應式為 CO2(g) + H2O → H2CO3
碳酸酐酶是目前已經知道的催化反應速度最快的酶之一。每個碳酸酐酶分子每秒能夠催化6×10^5 個CO2 ,使它們與相同數量的H2O 結合,形成相同數量的 H2CO3。碳酸酐酶催化上述反應的速度比非酶催化的上述反應速度快上10^7倍。 其可經由此反應調節人體的pH值
紅血球可運送氣體形式二氧化碳,佔總二氧化碳量15%,其實二氧化碳以HCO3-形式由血漿運送