关于成熟红细胞代谢的几个特点

关于成熟红细胞代谢的几个特点 /f7缈,黼 关于成熟红细胞代谢的几个特点 赫子瑞(河北师太附巾家庄0500)I)———— ———.一 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.在红细胞的 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.成熟红细胞的代谢特点可 从三十方面说明:能量代谢,2,3-二磷酸甘油酸 支路,氧化还原系统. (--)能量代谢 成熟红细胞的主要能源是血浆葡萄糖.红 细胞内不含糖原,所以必须不断地自血浆中摄 取葡萄糖葡萄糖为亲水性物质,不能透过疏水 的脂质双层,需通过协助扩散方式被吸收到红 细胞内.葡萄糖进入红细胞后变成6一磷酸葡萄 糖.其中约有9O,95经糖酵解途径被利 用,约5,10通过磷酸戊糖旁路. 成熟红细胞没有线粒体,糖酵解是其获得 能量的基本过程.1摩尔葡萄糖通过酵解可获 得2摩尔的ATP.红细胞携带Oz,自身不消耗 O,其内电解质以钾最多,钠含量较步,与血浆 的钾钠含量相反.所以,红细胞产生的ATP主 要用于维持红细胞膜”钠泵”的正常功能,以保 证红细胞的离子平衡.如果红细胞糖酵解过程 中的某些酶活性下降或任何一个发生缺陷,都 可引起糖酵解紊乱,ATP产量减少,从而使红 细胞膜内外离子平衡失调.Na进入红细胞内 多于K+排出,红细胞膨大成球形甚至破裂. ATP还被用于维持红细胞膜的正常结构和功 能.实验证明,缺乏ATP的红细胞膜的可塑性 下降,硬度增加,易被脾脏破坏.少量ATP还用 于合成脱氢辅酶. (二)2,3一二磷酸甘油酸支路 红细胞中,2,3一二磷酸甘油酸(2,3-DPG) 一 16一生物 冯.) 车{F 的重要作用是调节血红蛋白的带o功能. 成熟红细胞糖酵解与其他细胞不同之处是 2,3-DPG的生成.糖酵解中间产物中以2,3一 DPG的含量最多(动静脉血中:2.3-DPG的含 量是3一磷酸甘油酸的177倍和239倍).这是因 为红细胞中存在二磷酸甘油酸(DPG)变位酶和 2,3-DPG磷酸酶.这两种酶催化的反应是不可 逆的.2,3-DPG生产支路如图. ? I 】6磷酸果糖 /\ 3.碑哦醛__-----2_”磷酸=羟酮 =——,—『_]l…一t l3碑酸甘酸擞酶.3=释睦袖睦 ?I 磷酿甘醣’———————i素’一.,L-’ 在正常情况下,2,3-二磷酸甘油酸对DPG 变位酶的负反馈作用大于对3一磷酸甘油酸激 酶的抑制作用,所以红细胞中葡萄糖实际上仍 是主要经糖酵解生成乳酸.由于2,3-DPG磷酸 酶活性较低.致使2,3-DPG生成大于分解,使 红细胞中2,3-DPG的含量较高. 红细胞中的2,3-DPG与血红蛋白结合,使 血红蛋白的空间构象稳定,降低血红蛋白对oz 的亲合力,促使oz和血红蛋白解离.尤其当血 液通过组织时,红细胞中2,3-DPG的存在就能 显着增加oz的释放以供组织需要.另外,有肺 部换气障碍的严重阻寒性气肿的病人和正常人 在短时间内由海平面上升至高海拔处或高空 时,可通过红细胞中2,3-DPG浓度的改变来调 节组织获oz量. (三)氧化还原系统 红细胞中存在着一系列还原系统,以保持 学通报1993年第28卷第3期 红细胞的正常功能. 1.谷胱甘肽代谢人的红细胞中含谷肮甘 肚量甚多(70rag/100ml红细胞),几乎全部是还 原型(GSH咎腿甘肽可以在红细胞内合成.其 合成过程为:谷氧酸与半胱氨酸在ATP和r谷 氨酰半胱氨酸合成酶的参与下缩合成二肽r谷 氨酰半胱氨酸,后者与甘氨酸在ATP和谷肮甘 肽合成酶的参与下缩合成谷胱甘肽. 谷肮甘肽的生理作用主要是防止氧化剂 (如HO)对巯基的破坏作用,保护细胞膜中含 巯基(一SH)的蛋白质和酶不被氧化,维持其生 物活性.当细胞内生成少量的H0时,GSH在 谷胱甘肽过氧化酶的作用下将其还原成水.而 自身氧化为氧化型谷胱甘肽(GSSG).后者又在 谷胱甘肽还原酶的作用下,从NADPH接受氢 而重新被还原为GSH.反应中的NADPH来源 于葡萄糖的磷酸戊糖途径. 0. 2.高铁血红蛋白的还原由于各种氧化作 用,红细胞内经常有少量的高铁血红蛋白 (MHb)产生.但因正常红细胞内有NADH高铁 血红蛋白还原酶系统,所以正常红细胞内MHh 只占Hb总量的1左右.红细胞内催化MHb 还原的酶,主要是NADH脱氢酶. 正常红细胞中糖酵解产生的NADH,主要 用于还原丙酮为乳酸.NADH主要来自于红细 胞中的糖醛酸循环途径,该途径如图. 糖一6.磷酸葡萄糖;======】磷酸葡萄 I 糖 一… 2 + NAD]~AN,n0 u O’l 卜+P P L—+;磷酸糖酸糖迩径 红细胞通过上述几种代谢途径而保持了自 身结构的完整性和功能. (上接第26百)资源的利用和保护;懂得讲究 卫生,除害防病,增进健康,体育锻炼,保护环境 等卫生保健知识,养成良好的卫生习惯. 四,根据义务教育的需要,适当增加新的教 学内容 与现行生物教学大纲相比,义务教育生物 大纲适当增加了新的教学内容.主要是从两个 方面考虑的. 一 方面,从”三个面向”的要求出发,适当增 加反映现代生物科学水平的,基础的,学生能够 接受的生物学知识,以便学生将来能够更好地 适应社会主义现代化建设和现代化生活.在植 物部分,主要增加了植物生理和科学新成就的 知识.例如,影响开花的因素,植物生长物质在 植物生活中的作用及其应用.这些知识不仅可 以使学生进一步知道植物的生理特点和现象, 而且可以应用于农业生产实际. 在动物部分,主要增加了关于动物行为学 的知识.动物行为学是动物科学的一个新的分 支科学.近几十年来迅速地发展,这方面的知识 对于利用有益动物,防除有害动物以及研究人 类的心理学等,都有重要的理论指导和实践意 1993年第28卷第3期生物 义.大纲中增加的动物行为知识有:研究动物行 为的意义,动物行为的类型,动物行为的特点, 先天性定型行为和后天性习得行为. 另一方面,为了给广大初中毕业生今后进 一 步学习生物科学知识,参加植物栽培,动物饲 养,遗传育种等生产劳动,理解控制人口,优生 优育等道理打下一些知识基础,增加了初步的 遗传,进化和生态的知识.这是建国以来首次正 式在初中阶段讲授这方面的知识. 新增的遗传知识,包括遗传现象,遗传物 质,人类遗传病和禁止近亲结婚等内容.关于进 化知识,比现行生物大纲增加了生命的起源,人 工选择,达尔文自然选择学说等内容关于生态 知识,既包括环境中的生物固素和非生物固素, 生态系统的组成,食物链和食物网,生态平衡的 概念和生态平衡的重要意义等生态学基础知 识-又包括建立良性循环农业生态系统,保护动 植物资源和建立自然保护区,植树造林,自觉遵 守我国保护自然环境的有关政策,控制人口的 意义等联系国情实际的知识.此外,在最后的结 语部分.增加了生物科学发展方向和远景的知 识.(待续) 学通报一17