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高中牛物学红细胞知识总览

2021-07-28郭亮

求学·理科版 2021年3期
关键词:渗透压细胞核细胞膜

郭亮

(一)红细胞的类型和形态

1.高中教材中的提到的红细胞主要有哺乳动物红细胞和蛙的红细胞。

2.哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,蛙的红细胞有细胞核,能进行无丝分裂。

3.哺乳动物成熟的红细胞正常情况下呈双凹圆盘状,中央较薄,周缘较厚。意义:红细胞的这种形态使它具有较大的表面积,有利于与周围血浆充分进行气体交换,从而能最大限度地运送O2。

(二)细胞内液渗透压维持红细胞形态

正常情况下,红细胞的细胞内液渗透压与血浆渗透压相等,从而维持红细胞的形态。若将红细胞置于高渗溶液中,则引起红细胞失水萎缩;反之,引起红细胞吸水胀破。

应用①:将哺乳动物成熟红细胞放在清水中,离心、过滤,以获得细胞膜。应用②:医院里输液时,要使用与血浆渗透压相等的生理盐水。

异常情况:镰刀型细胞(贫血症)

(三)红细胞的数量

紅细胞是血液中数量最多的一种血细胞。红细胞的数量因不同动物而异。红细胞生成不足易引起贫血,其原因很多,一是造血干细胞自身有缺陷,或者是因病毒感染、免疫性损伤、辐射及化学制剂毒害等而受损,均可造成造血功能低下;二是缺乏铁,致使血红蛋白合成减少,引发缺铁性贫血;三是因缺乏维生素B12、叶酸,可导致巨幼细胞贫血;四是肿瘤细胞破坏、侵占造血微环境,引起贫血。

问题设计:长期居住在高原的居民和居住在海平面的居民,谁的红细胞数目多?

(四)人体红细胞的基本结构

1.细胞膜

(1)ABO血型

人体红细胞表面有一类抗原与血型有关,分为A抗原和B抗原两种,由复等位基因控制,遵循基因分离定律。

(2)物质运输

葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,需要载体但不耗能。离子进出红细胞的方式是主动运输。

(3)生物膜系统

人体成熟红细胞的生物膜系统只含细胞膜。

应用:研究细胞膜的结构和功能时,一般选用哺乳动物成熟的红细胞。

问题设计:制备细胞膜时能否选择鸡的红细胞作为材料?

2.细胞质

人体成熟的红细胞细胞质中不含细胞器,主要含有血红蛋白(含有Fe2+)和少量的无氧呼吸酶系。

(1)没有线粒体,只能进行无氧呼吸。注意:原核生物虽没有线粒体,但部分原核生物可以在细胞膜上进行有氧呼吸。

问题设计:原核生物是否只能进行无氧呼吸?能进行有氧呼吸的生物是否一定有线粒体?

(2)没有核糖体,不能合成蛋白质。(血红蛋白由早期红细胞合成)

(3)血红蛋白与血浆蛋白:血红蛋白位于细胞内液,不属于内环境;血浆蛋白位于血浆,属于内环境。

3.细胞核

人体成熟的红细胞没有细胞核,其他生物(鱼类、两栖类、爬行类、鸟类)的红细胞有细胞核。

细胞分裂方式:人体成熟的红细胞没有细胞核,不进行细胞分裂,寿命很短。

问题设计:人成熟的红细胞寿命很短,这一事实体现了什么?蛙的红细胞进行无丝分裂,蛙的红细胞有细胞核吗?

(五)红细胞的主要功能

红细胞的主要功能是运输氧气和二氧化碳。其功能的完成依赖于血红蛋白。

(六)知识再现

回忆相关知识点,对照下列表格中两侧的内容并连线,以加深印象。

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