哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的細(xì)胞，特別是成熟的哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器，細(xì)胞膜易于提純和分離，是研究膜結(jié)構(gòu)的最好材料。

紅細(xì)胞在不同濃度溶液中的反應(yīng)

成熟的紅細(xì)胞呈雙面凹或單面凹陷的盤狀，直徑為7.5～8.3μm，厚度1.7μm， 體積8.3μm³，表面積為14.5μm²，表面積與體積的比值較大，有利于細(xì)胞變形、氣體交換和攜帶。

電子顯微鏡下的紅細(xì)胞

紅細(xì)胞的主要功能是將肺吸進(jìn)的氧運(yùn)送到身體的其他組織，并帶走呼出的CO₂。

紅細(xì)胞生理

肌體內(nèi)紅細(xì)胞的運(yùn)輸作用

將紅細(xì)胞分離后放入低滲溶液中，水很快滲入到細(xì)胞內(nèi)部，使紅細(xì)胞膨脹、破裂，從而釋放出血紅蛋白（是紅細(xì)胞中惟一一種非膜蛋白），此時(shí)的紅細(xì)胞就變成了沒有內(nèi)容物的空殼，由于紅細(xì)胞膜具有很大的變形性、柔韌性和可塑性，當(dāng)紅細(xì)胞的內(nèi)容物滲漏之后，它的膜可以重新封閉起來，此時(shí)的紅細(xì)胞被稱為血影。

紅細(xì)胞血影及封閉、未封閉小泡的形成

鐮刀型細(xì)胞貧血癥是20世紀(jì)初才被人們發(fā)現(xiàn)的一種遺傳病。1910年，一個(gè)黑人青年到醫(yī)院看病,他的癥狀是發(fā)燒和肌肉疼痛，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)的一種特殊的貧血癥，他的紅細(xì)胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀。后來，人們就把這種病稱為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。

正常形態(tài)的紅細(xì)胞和鐮刀型紅細(xì)胞

正常的血紅蛋白是由兩條α鏈和兩條β鏈構(gòu)成的四聚體，其中每條肽鏈都以非共價(jià)鍵與一個(gè)血紅素相連接。α鏈由141個(gè)氨基酸組成，β鏈由146個(gè)氨基酸組成。鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)與正常人的血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)不同。

1956年，英格的拉姆（Ingram）等人用胰蛋白酶把正常的血紅蛋白（HbA）和鐮形細(xì)胞的血紅蛋白（HbS）在相同條件下切成肽段，通過對(duì)比二者的濾紙電泳雙向?qū)游鲎V，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)肽段的位置不同。這是β鏈N末端的一段肽鏈。也就是說，HbS和HbA的α鏈?zhǔn)峭耆嗤?，所不同的只是β鏈上從N末端開始的第6位的氨基酸殘基，在正常的HbA分子中是谷氨酸，在病態(tài)的HbS分子中卻被纈氨酸所代替。

在HbS中，由于帶負(fù)電的極性親水谷氨酸被不帶電的非極性疏水纈氨酸所代替，致使血紅蛋白的溶解度下降。在氧張力低的毛細(xì)血管區(qū)，HbS形成管狀凝膠結(jié)構(gòu)（如棒狀結(jié)構(gòu)），導(dǎo)致紅細(xì)胞扭曲成鐮刀狀（即鐮變）。這種僵硬的鐮狀紅細(xì)胞不能通過毛細(xì)血管，加上HbS的凝膠化使血液的黏滯度增大，阻塞毛細(xì)血管,引起局部組織器官缺血缺氧，產(chǎn)生脾腫大、胸腹疼痛（又叫做“鐮形細(xì)胞痛性危象”）等臨床表現(xiàn)。

鐮刀型細(xì)胞貧血癥

夯實(shí)基礎(chǔ)

1、（2009年秋季期玉林市高二化學(xué)期中測(cè)試題）人體血紅蛋白中含有Fe^2＋離子，如果誤食亞硝酸鹽，會(huì)使人中毒， 因?yàn)閬喯跛猁}會(huì)使Fe^2＋離子轉(zhuǎn)變成Fe^3＋離子，生成高鐵血紅蛋白而喪失與O₂結(jié)合的能力。服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒，這說明維生素C具有

A、酸性

B、堿性

C、氧化性

D、還原性

2、（陜西省西安市第一中學(xué)2009-2010學(xué)年高一上學(xué)期期末考試生物試題）人體缺鐵時(shí)，紅細(xì)胞中血紅蛋白的含量會(huì)減少，紅細(xì)胞輸送氧的能力也會(huì)下降，這種現(xiàn)象說明鐵在人體具有下列哪種功能

A、催化合成血紅蛋白的反應(yīng)

B、血紅蛋白的組成成分

C、調(diào)節(jié)細(xì)胞中液體的濃度

D、調(diào)節(jié)血漿的pH

3、（廣東省重點(diǎn)華僑城中學(xué)高二期中考試生物試題）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是

A、正常血紅蛋白變成了異常血紅蛋白

B、血紅蛋白中的谷氨酸變成了纈氨酸

C、信使RNA中的GAA變成了GUA

D、DNA中的一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變

8、（奉賢區(qū)2008學(xué)年第二學(xué)期高三生命科學(xué)調(diào)研測(cè)試試卷）下列物質(zhì)中含有元素種類最少的一組是

A、麥芽糖和核糖

B、血紅蛋白與纖維素

C、抗體與維生素

D、葉綠素與乳糖

9、（江蘇省2007年高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試生物試題）在血紅蛋白的結(jié)構(gòu)中，連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做

A、磷酸鍵

B、二酯鍵

C、肽鍵

D、離子鍵

10、（江蘇省無(wú)錫市一中2008-2009學(xué)年高二下學(xué)期學(xué)業(yè)水平測(cè)試生物試題）下列物質(zhì)具有運(yùn)輸功能的是

A、胰島素

B、免疫球蛋白

C、血紅蛋白

D、胃蛋白酶

11、（東營(yíng)市第一中學(xué)2010屆高三月考理科綜合）下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是

A、將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交，生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗

B、血紅蛋白氨基酸排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致某些血紅蛋白病

C、一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦，生下了一個(gè)既白化又色盲的兒子

D、高產(chǎn)青霉素的菌株、太空椒等的培育

12、（寧夏青銅峽高級(jí)中學(xué)2009-2010學(xué)年第二學(xué)期期中考試高二生物試卷）紅細(xì)胞所處的細(xì)胞外液是指

A、淋巴

B、組織液

C、血漿

D、唾液

13、（經(jīng)緯學(xué)校2010年高中學(xué)業(yè)水平考試生物模塊一測(cè)試卷）科學(xué)家常用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞作材料來研究細(xì)胞膜的組成，是因?yàn)?/P>

A、哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞容易得到

B、哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在水中容易漲破

C、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒有核膜、線粒體膜等膜結(jié)構(gòu)

D、哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下容易觀察

穩(wěn)步提高

1、（江蘇省淮陰中學(xué)2007屆高三第四次調(diào)查測(cè)試化學(xué)試卷）亞硝酸鹽中毒，又名烏嘴病、紫紺病、腸源性青紫病。亞硝酸鹽可將正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，失去攜氧能力，使組織出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象。美藍(lán)是亞硝酸鹽中毒的有效解毒劑。下列說法不正確的是

A、在中毒過程中血紅蛋白被氧化

B、中毒時(shí)亞硝酸鹽發(fā)生氧化反應(yīng)

C、藥品美藍(lán)應(yīng)具有還原性

D、解毒時(shí)高鐵血紅蛋白被還原

2、（廣西桂林中學(xué)2009屆高三二月月考理科綜合試題）人的胰島細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測(cè)胰島細(xì)胞中：

A、只有胰島素基因

B、比受精卵的基因要少

C、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其他基因

D、有胰島素基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因

3、（湖南岳陽(yáng)縣一中2010屆高考最后高考押題理科綜合）血紅蛋白是人體內(nèi)一種重要蛋白質(zhì),下列敘述中不正確的是

A、血紅蛋白的組成元素有C、H、O、N、Fe等

B、人體的肌肉細(xì)胞中沒有控制血紅蛋白合成的基因的表達(dá)

C、血紅蛋白的合成需要核糖體的參與

D、血紅蛋白屬于人體內(nèi)環(huán)境組成成分

4、（2009-2010年渭南蒲城縣堯山中學(xué)和韓城市象山中學(xué)高三年級(jí)第一次聯(lián)考試卷）科學(xué)家把分化細(xì)胞中表達(dá)的基因形象地分為“管家基因"和"奢侈基因”。“管家基因”在所有細(xì)胞中表達(dá)，是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的，而“奢侈基因”只在特定組織細(xì)胞中表達(dá)。下列屬于“奢侈基因”的表達(dá)產(chǎn)物的是

A、ATP水解酶

B、細(xì)胞呼吸酶

C、膜蛋白

D、血紅蛋白

5、（永州四中2007屆生物模擬測(cè)試三）人體發(fā)生花粉過敏時(shí)，身體的某些部位（如頸部）出現(xiàn)紅腫，原因是細(xì)胞釋放組織胺，導(dǎo)致毛細(xì)血管的通透性增大。對(duì)此現(xiàn)象的解釋正確的是

A、血漿蛋白滲出，組織液減少

B、血漿蛋白滲出，組織液增加

C、血紅蛋白滲出，組織液減少

D、血紅蛋白滲出，組織液增加

6、（2010屆江蘇高三生物二輪復(fù)習(xí)名校試題精選六）大多數(shù)哺乳類細(xì)胞都含有一種協(xié)助葡萄糖從血液擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)的膜蛋白。用紅細(xì)胞和肝細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖攝取實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的

A、紅細(xì)胞和肝細(xì)胞吸收葡萄糖都需要細(xì)胞提供能量

B、紅細(xì)胞吸收葡萄糖存在飽和現(xiàn)象，而肝細(xì)胞則不存在

C、有載體蛋白協(xié)助的攝取與擴(kuò)散相比極大地提高了速率

D、肝細(xì)胞膜上的葡萄糖載體對(duì)葡萄糖的親和性較紅細(xì)胞高

7、（天門市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)2009屆高三5月5日理綜測(cè)試卷）下列免設(shè)失調(diào)疾病，依次屬于

（1）某病毒侵入人體紅細(xì)胞，導(dǎo)致體內(nèi)產(chǎn)生抗紅細(xì)胞抗體，此抗體對(duì)正常紅細(xì)胞也發(fā)生作用，引起紅細(xì)胞裂解；

（2）HIV入侵T細(xì)胞，使T細(xì)胞大量死亡，各種傳染病乘虛而入；

（3）有些有吸入花粉或塵后，會(huì)發(fā)生鼻炎或哮喘。

①過敏反應(yīng) ②自身免疫病 ③免疫缺陷病

A、②③①

B、①③②

C．①②③

D、③①②

8、、（2010年江蘇南通市高三生物考前熱身試題）在人體成熟的紅細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞以及雞的紅細(xì)胞中均能進(jìn)行的生理活動(dòng)是

A、中心體發(fā)出星射線

B、轉(zhuǎn)錄和翻譯

C、ATP合成

D、著絲點(diǎn)分裂

9、（汕頭市丹陽(yáng)中學(xué)2009～2010年度高三月考一理綜生物）人的紅細(xì)胞必須生活在一定濃度的溶液中，醫(yī)生給脫水的病人注射用的都是滲透壓與血漿一致的濃度為0.9%的生理鹽水。如果將紅細(xì)胞放入蒸餾水中，紅細(xì)胞就會(huì)因吸水過多而脹破；放入濃鹽水中則會(huì)因失水過多而皺縮，從而失去運(yùn)輸氧的功能，這說明

A、水分子容易進(jìn)出細(xì)胞

B、無(wú)機(jī)鹽離子容易進(jìn)出細(xì)胞

C、紅細(xì)胞的特性造成的

D、無(wú)機(jī)鹽對(duì)維持細(xì)胞的形態(tài)和功能具有重要作用

能力提升

1、（2009年山東高考題）細(xì)胞分化是奢侈基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。下列屬于奢侈基因的是

A、血紅蛋白基因

B、ATP合成酶基因

C、DNA解旋酶基因

D、核糖體蛋白基因

2、（2008屆安徽高考信息交流理綜試卷二）鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥的出現(xiàn)是由于

A、基因在復(fù)制時(shí)的偶然差錯(cuò)造成表達(dá)的血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常

B、基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)的偶然差錯(cuò)造成表達(dá)的血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常

C、信使RNA在翻譯時(shí)的偶然差錯(cuò)造成血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常

D、以上三種情況都有可能是該病的出現(xiàn)原因，但第一種情況較常見

3、（安徽省宿州市2009年高三素質(zhì)測(cè)試?yán)砜凭C合試題）生物體的結(jié)構(gòu)與功能之間具有統(tǒng)一性。下列關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一性敘述中正確的是

A、藍(lán)藻細(xì)胞具有葉綠體和線粒體，因此可以進(jìn)行光合作用和有氧呼吸　

B、人體成熟的紅細(xì)胞具有運(yùn)輸氧氣的血紅蛋白，因此可以進(jìn)行血紅蛋白基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程

C、漿細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞的細(xì)胞膜上都有糖蛋白，因此都具有特異性識(shí)別抗原的功能

D、洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞沒有葉綠體，因此不能進(jìn)行光合作用

4、（合肥市2005年高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)）人體在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，血紅蛋白存在差異。下圖是人體發(fā)育過程中構(gòu)成血紅蛋白的各多肽鏈所占的百分比，圖中1、2、3、4、5、6表示6種多肽鏈。下列解釋合理的是

發(fā)育過程中血紅蛋白的演變

A、人體發(fā)育的不同時(shí)期，蛋白質(zhì)的來源不同

B、出生前后攝取的營(yíng)養(yǎng)成分不同，所以合成的血紅蛋白不同

C、出生前后細(xì)胞中基因不同，所以合成的血紅蛋白不同

D、發(fā)育過程中編碼血紅蛋白的基因在不同發(fā)育階段選擇性表達(dá)的結(jié)果

5、（新洲一中2009屆理科綜合生物部分訓(xùn)練一）血紅蛋白與氧能進(jìn)行可逆性結(jié)合，血紅蛋結(jié)合氧的百分比隨氧氣壓變化的曲線，簡(jiǎn)稱氧離曲線。但不同的生物在含氧量不同的環(huán)境中，經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇，血紅蛋白與氧結(jié)合的特性發(fā)生了變化。下圖是4種具有代表性的水生動(dòng)物體的血紅蛋白進(jìn)行測(cè)定后繪制的曲線，請(qǐng)根據(jù)4條曲線所表示的特征，你認(rèn)為哪兩種曲線所代表的生物在被有機(jī)物污染的水域中生存能力最強(qiáng)和最弱？

A、a和b

B、b和d

C、a和d

D、a和c