解剖学和生理学:细胞,铃!
细胞,铃铛!
我第一次接触白细胞是在那部古老的科幻小说里,神奇旅程.(我推荐它,但为了获得最大的乐趣,你应该密切关注错误!在最后的一个场景中,坏人被一个白细胞吃掉了!然而,你可能不知道,虽然只有一种类型的红细胞(RBC),但有许多白细胞(wbc),更不用说血小板!所有这些细胞都被称为形成元素,它们占血容量的45%。
医疗记录
请注意,血液中任何物质的百分比,无论是在血浆中,还是作为形成元素的一部分,都是平均值。你的健康状况可能会影响每种物质的含量。例如,红细胞数量下降是贫血的一种形式。由于这个原因,血液测试可以很有启发性。作为一名糖尿病患者,我每天用手持血糖仪检测自己的血糖水平多达8次。
在骨头,我提到过红骨髓是血细胞产生的地方,在一个叫做造血作用,如图10.1所示。事实上,并不是所有的血细胞都是在红骨髓中产生的,因为B淋巴细胞是在骨头中产生的(B代表骨头),T淋巴细胞是在胸腺中产生的(T代表胸腺)。所有的血细胞都来自同一个干细胞?的多能造血干细胞,它的朋友叫它a原始血细胞?在一个差异化模型中。
这个数字可能有点吓人,但请尝试寻找共同点。从一个干细胞(血细胞母细胞)有五个细胞可以发育。注意,第一个细胞都有后缀-blast,?这5个细胞中的3个,在它们的名字中,有一个关于最终细胞的线索(例如,一个成淋巴细胞最终会变成一个淋巴细胞)。第二步,除了早期红细胞外,都有相似的名称(例如,原单核细胞最终成为单核细胞)。当你沿着图表寻找这类股时,你会发现它毕竟不是那么可怕!
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图10.1这张图表显示了从原始血细胞母细胞到各种血细胞的发展过程。(迈克尔·j·维埃拉·拉扎罗夫)
现在我知道我的红细胞了
红细胞占所有形成元素的99.9%,这几乎是1000比1的比例!红细胞使血液呈现红色。我总是这样告诉我的学生红细胞,或红细胞(rbc),都在执行自杀任务。从前面的图表中你可能记得,红细胞形成的最后一步是细胞核(以及核糖体、线粒体和大多数其他细胞器)的丧失。这是一个非常重要的事件,因为它说明了关于细胞的大量信息。
急救车
猜猜是什么让缺氧的血变成蓝色的?放弃吗?没有什么!最后一次,血不是蓝色的!即使在贵族中间也不行!缺氧血是深红色,而含氧血液则是亮红色,但它总是红色的!在出血方面,血液暴露在空气中不会立即变红,这仅仅是因为SA/V较低。动脉太深,看不见,但静脉看起来是蓝色的,只是因为红色被光线到达你的眼睛之前必须穿过的组织层折射。就像我妻子说的,血债血偿!?
没有细胞核(和它的DNA货物)或核糖体,红细胞就不能制造蛋白质,因此它被当前的蛋白质补体困住了。这意味着它几乎不能对环境做出反应,而且完全不能自我修复。线粒体的丧失意味着它只能在没有氧气的情况下处理葡萄糖(具有讽刺意味的是,考虑到红细胞中有多少氧气):红细胞只能产生2个ATP而不是36个,红细胞必须有非常低的能源需求。
RBC的角色基本上就是一个漂浮的袋子血红蛋白它是一种携带氧气的蛋白质。血红蛋白中的铁导致细胞在氧气存在的情况下变得更红,就像生锈的铁变成红色一样!没有细胞核,红细胞就不能分裂,所以它们在执行自杀任务,工作直到被吞噬细胞或脾脏摧毁。
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图10.2载氧血红蛋白分子的四元结构。(LifeART1989-2001, Chain 1 Lippincott Williams & Wilkins)
红细胞是分化的一个很好的例子。这里我们有一个只做一件事的细胞,在它被分解之前存活120天,并且必须不断地被替换。细胞的一心一意的目的与血红蛋白,或乙肝它构成了细胞中95%的蛋白质。细胞核的缺乏为更多的血红蛋白分子提供了空间,这意味着细胞可以携带更多的氧气。
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图10.3红细胞红细胞(RBC)的形状(LifeART1989-2001, Lippincott Williams & Wilkins)
这有什么大不了的?毕竟,为什么我们不能只带O2在等离子体中,就像我们处理其他分子一样?答案部分是由于O2非常难溶于水(1.5%),部分是由于血红蛋白分子本身的结构。我讨论了蛋白质的四元结构。血红蛋白分子大致呈x形,有两条α链(每条都在对角)和两条β链(每条也在对角);这四条链中的每一条都是三级结构(见图10.2)。
大局
红细胞主要与携带氧气有关。对O的需要2与从葡萄糖中获取能量有关。与阿2可获得的能量是原来的19倍(38个ATP而不是2个)2是我们生存所必需的,这解释了心血管和呼吸系统之间的特殊联系,正如你将在心脏.
在每条链的中间是一个血红素基,其中包含一个铁离子(Fe2+).每个血红素可以携带一个O2分子,所以每个Hb分子携带四个氧分子;考虑到每个红细胞中大约有2.8亿血红蛋白分子,所有这些加起来是一个巨大的数字!这种排列方式使红细胞中的血红蛋白比血浆更有效地携带氧气。除了携带约98.5%的O2血红蛋白携带约23%的一氧化碳2;CO的结合2血红蛋白叫做氨基血红蛋白。剩下的有限公司2以离子形式携带(见消化系统),或红细胞的细胞质。
还记得表面积体积比(SA/V)吗?需要记住的重要思想是,越小的单元具有越大的SA/V。RBC是SA/V的明星,SA/V约为150万比1 !红细胞的形状有点奇怪;它的形状像一个双凹面圆盘(参见图10.3)。想象一个百吉饼或甜甜圈的形状,但不是一个洞,中心只是被挤压(像bialy)。这种形状的SA/V比比相同体积的球体大得多。事实上,成年人体内25万亿红细胞的表面积是多少?仅一滴就有2.6亿!相当于3800米2,比我们的皮肤大2000倍(约1.9米)2)!
![书的封面](/images/cig/anatomy-physiology/cover.jpg)
摘自《解剖学和生理学白痴指南》迈克尔·j·维埃拉·拉扎罗夫2004年著。版权所有,包括以任何形式全部或部分复制的权利。被安排使用α的书是企鹅集团(美国)有限公司的成员。
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