2019年11月7日 星期四

紅血球攜帶氧到組織 The Erythrocytes Carry Oxygen to the Tissues


探索生命《生物學》192
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https://www.youtube.com/watch?v=ZfeeWjWhdQ4
1.     人類的紅血球是小型、內凹、圓盤狀的細胞。人類的紅血球沒有細胞核。正常來說,每立方公尺的血液,大約有500萬個紅血球。雖然紅血球的數量每天一樣,但身體其實一直持續摧毀部分紅血球,形成新的紅血球。
2.     紅血球的正常壽命是120天,每秒鐘有超過200萬個紅血球被摧毀。紅血球主要在肝臟和脾臟被巨噬細胞所摧毀。
3.     淋巴結裡面也有巨噬細胞。所有離開血液進入淋巴的紅血球,都在淋巴結裡被巨噬細胞摧毀。
4.     雖然身體有一種自我平衡機制,維持紅血球製造與摧毀之間的平衡,這個平衡機制包括回饋控制feedback control
5.     回饋控制是,當紅血球數量上升時,抑制紅血球的生產;當紅血球數量下降時,刺激紅血球的生產。身體處於低氧狀態時,刺激紅血球生產,因此,生活在高海拔的個體,身體的紅血球數量,比低海拔的個體的紅血球數量多。
6.     紅血球的數量被荷爾蒙「促紅血球形成素erythropoietin」所控制,它是腎臟回應低氧狀態所分泌的物質,這種荷爾蒙會刺激脊髓增加紅血球的生產。
7.     成年人的紅血球,衍生自脊髓的特定幹細胞,未成熟的紅血球有細胞核、粒腺體、高基氏體。發育趨近成熟時,紅血球失去細胞核與其他胞器,並且堆積許多攜帶氧氣的紅色素,稱為血紅素hemoglobin
8.     「血紅素hemoglobin」是帶有含輔基的蛋白質,紅血球製造出來後,進入血液循環。哺乳動物的紅血球沒有細胞核,哺乳動物以外其他的脊椎動物的紅血球,還保留細胞核。
9.     一般推測,哺乳動物演化去除細胞核,是為了讓每個細胞有多的空間儲存血紅素,增強適應環境的優勢,多增加的血紅素,能滿足高需氧量。
10.  哺乳動物的紅血球,去除細胞核,額外挪出空間儲存更多的血紅素,以滿足哺乳動物這種內溫動物,對高新陳代謝率的需求。
11.  某些脊椎動物的身體也有血紅素;有些脊椎動物的血紅素就在特定細胞裡,另外有許多脊椎動物的血紅素就在血漿裡。
12.  雖然血紅素在血液裡的功能,與在紅血球裡的功能一樣,但血紅素的位置會影響動物的新陳代謝速率,因此,動物依據其競爭優勢演化決定血紅素的位置。
13.  血紅素分子數量愈多,每單位體積的攜氧量就愈大,輸送的血液的含氧量就愈大。
14.  人類一顆紅血球通常含有28千萬個血紅素分子,如果所有的血紅素都跑到血漿裡,血漿的蛋白質濃度將增為3倍,這對血液與組織液間的滲透壓平衡產生劇烈的改變。
15.  因此,藉由紅血球將大量的血紅素封裝在細胞裡,是減輕血紅素衝擊滲透壓濃度的好方法,並且紅血球也提供血紅素有利於發揮功能的化學環境。
16.  許多無脊椎動物,沒有血紅素,但有其他攜氧色素,這些色素就像血紅素,是結合金屬的蛋白質。舉例來說,許多軟體動物molluscs節肢動物身上有血藍蛋白hemocyanin這種色素。
17.  血藍蛋白裡面的金屬是,而非鐵,銅氧化時顏色是藍色,而非紅色。血藍蛋白不會出現在細胞裡,而是溶解於血漿裡。
18.  身上帶有血藍蛋白的無脊椎動物是溫性的extotherms,不需要維持像鳥類和哺乳動物那種內溫/恆溫動物高新陳代謝速率。因此,他們(外溫動物)的需氧量比較低,不需要大量的、包裹在細胞裡的血藍蛋白。
n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology


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