【本章要点】
1、红细胞的来源与发生
2、红细胞的形态结构与功能
3、高中生物学中的红细胞知识点
红细胞也称红血球，在常规化验中英文常缩写成RBC，是血液中数量最多的一种血细胞。红细胞把氧气运输给人身体组织的各部位，也运输一部分二氧化碳。运输二氧化碳时呈暗紫色，运输氧气时呈鲜红色，红细胞是我们人体内不可缺少的运输队。
一、红细胞的来源与发生
（一）红细胞的发生过程
正常成人每微升血液中红细胞数的平均值，男性约400万～500万个，女性约350万～450万个。红细胞的平均寿命为120天，每天都有衰老红细胞被破坏，然后被巨噬细胞吞噬，每天也有源源不断的红细胞由红骨髓的造血干细胞分化产生，保持红细胞生成和破坏处于动态平衡。维持红细胞总数的相对稳定。
在人体不同的发育时期，生成红细胞的组织器官是不完全相同的。胚胎期，红细胞先后在卵黄囊、肝、脾和骨髓生成；出生之后至青春期，生成红细胞的器官则为全身红骨髓；成年后，红骨髓主要局限于扁骨如胸骨、椎骨、肋骨、髋骨和颅骨等。
红骨髓中红细胞系统的增生发育过程是：造血干细胞→原始红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→网织红细胞→成熟红细胞。从原始红细胞增殖到晚幼红细胞阶段共分裂3－4次，约需72小时，红细胞数由一个变为8一16个，细胞核由大变小而浓缩，胞浆中含血红蛋白逐渐增多。晚幼红细胞以后细胞即不再分裂，发育过程中核被排出而成为网织红细胞。网织红细胞的胞质内含有残留的核糖体。核糖体的存在，表明网织红细胞仍有一些合成血红蛋白的功能。网织红细胞进一步成熟，核糖体消失,血红蛋白的含量即不再增加，形成完全成熟的红细胞。从晚幼红细胞发育到成熟红细胞约需48小时，成熟红细胞的寿命约为120天。在正常情况下骨髓中有核红细胞并不释放至血循环，只有网织红细胞和成熟红细胞才释入血中。
【要点提示】
1、红细胞的平均寿命为120天，衰老红细胞最后被巨噬细胞吞噬。
2、红细胞的发生过程：造血干细胞→原始红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→网织红细胞→成熟红细胞
3、从网织红细胞开始不再具有分裂能力
4、网织红细胞仍有一些合成血红蛋白的功能
5、只有网织红细胞和成熟红细胞才释入血中
（二）红细胞的发生条件
在红细胞的生成过程中需要有足够的蛋白质、铁、叶酸和维生素B12的供应。蛋白质和铁是生成血红蛋白的重要基本原料，而叶酸和维生素B12是红细胞成熟的必需物质。如果我们体内缺乏这些物质就会影响红细胞的合成，导致机体发生贫血。
①蛋白质：红细胞中的血红蛋白，由珠蛋白结合血红素而成。合成珠蛋白时所需的氨基酸都来源于食物蛋白质。
②铁：血红蛋白的组成成分血红素的合成需要二价铁（Fe2 ）。正常人体血液中的二价铁，只有小部分来自食物，而大部分约有95％则来自血红蛋白分解后二价铁的再利用。医学上，来自食物的二价铁，叫做"外源性铁"；来自体内血红蛋白分解后的二价铁，叫做"内源性铁"。
③维生素B12和叶酸：细胞核中的核蛋白是由脱氧核糖核酸(DNA)等组成的。在合成脱氧核糖核酸时，需要维生素B12和叶酸作为辅酶参与才能完成，医学上称它们为"红细胞成熟因子"。因此，维生素B12和叶酸缺乏会导致脱氧核糖核酸形成发生障碍，从而影响细胞（包括红细胞）的生成。
红细胞的生成除了这些所必须的物质，还受到了一些激素的调节。促红细胞生成素是机体红细胞生成的主要调节物，而雄激素可以提高血浆中促红细胞生成素的浓度，间接促进红细胞的生成，与雄激素不同的是，雌激素可降低红系组细胞对促红细胞生成素的反应而抑制红细胞的生成。
【要点提示】
1、红细胞的生成需要多种物质原料
2、雄激素可以提高血浆中促红细胞生成素的浓度，间接促进红细胞的生成，雌激素可降低红系组细胞对促红细胞生成素的反应而抑制红细胞的生成。
3、促红细胞生成素（EPO）主要由肾脏产生，主要作用于骨髓中红系定向祖细胞，促进红细胞的分化形成。
4、促红细胞生成素（EPO）：是一种分子量为39000的糖蛋白，主要由肾脏产生，少量由肝和巨噬细胞产生。人体缺氧时，就会刺激肾脏产生促红细胞生成素，促红细胞生成素便命令骨髓制造一批新的红细胞。通过这样的机制，携氧量就会增加。研究发现，促红细胞生成素主要作用于骨髓中红系定向祖细胞膜上面的受体，促使其加速增殖分化为原红母细胞，其次也能加速幼红细胞的分裂增殖与血红蛋白的合成。
二、红细胞的形态结构与功能
人与哺乳动物的成熟红细胞直径约7～8.5μm，呈双凹(或单凹)圆盘状，中央较薄（1.0μm），周缘较厚（2.0μm）。这些形态特点，使红细胞的代谢率较低，又有较大的表面积，有利于与周围血浆充分进行气体交换，双凹圆盘形细胞比球形细胞有较大的表面积与体积之比（相对表面积）。此比值越大，越易于变形，故红细胞能卷曲变形，以此适应通过直径小于它的毛细血管并能通过脾和骨髓的血窦壁及其膜孔隙，通过后再恢复原状，这种变化叫做可塑性变形。
成熟红细胞无细胞核，也无细胞器,胞质内充满血红蛋白。血红蛋白是一含二价铁的蛋白质，由珠蛋白和亚铁血红素结合而成。
血红蛋白具有结合与运输O2和CO2的功能。与O2结合的血红蛋白称为氧合血红蛋白，色鲜红。动脉血所含的血红蛋白大部分为氧合血红蛋白，所以呈鲜红颜色；与CO2结合的血红蛋白称为碳酸血红蛋白。
O2及CO2同血红蛋白的结合都不牢固，很易分离。 当血液流经肺时，肺内的O2分压高，CO2分压低，血红蛋白即放出CO2而与O2结合；当血液流经其它器官的组织时，由于该处的CO2分压高而O2分压低，于是红细胞即放出O2并结合CO2。由于血红蛋白具有这种性质，所以红细胞能供给全身组织和细胞所需的O2，带走所产生的部分CO2。
【注】：氧在血液中的物理溶解量很少，约占氧运输量的1.5%。化学结合是氧在血液中运输的主要形式，约占氧运输量的98.5%。氧主要是和红细胞内的血红蛋白形成氧合血红蛋白进行运输。
二氧化碳在血浆中的溶解度比氧大，占二氧化碳运输量的6%。化学结合也是二氧化碳在血液中运输的主要形式，约占二氧化碳运输量的94%。其结合方式有两种：一种是形成碳酸氢盐（NaHCO3、KHCO3），约占二氧化碳运输量的87%；另一种是形成氨基甲酸血红蛋白，约占7%。
【要点提示】
1、双凹(或单凹)圆盘状的形态特点有利于与红细胞与周围血浆充分进行气体交换，也有利于变形通过直径小于它的毛细血管。
2、成熟红细胞无细胞核，也无细胞器,胞质内充满血红蛋白。
3、O2及CO2同血红蛋白的结合都不牢固，很易分离。
三、高中生物学中的红细胞知识点
（一）红细胞的结构
①哺乳动物成熟红细胞既无细胞核，也无细胞器，因此成为制备细胞膜的理想材料。
②由于成熟红细胞呈双凹(或单凹)圆盘状，中央较薄，周缘较厚。因此可以用来观察动物细胞的吸水和失水现象。
（二）红细胞的跨膜运输
红细胞的细胞膜对物质的通透具有选择性，不能通过蛋白质等大分子物质；氧和二氧化碳等脂溶性气体以自由扩散方式可自由通过，葡萄糖和氨基酸等亲水性物质依靠协助扩散通过，负离子如Cl-、HCO3-等较易通过，尿素也可自由透入，而Na 、K 等正离子很难通过，需依赖钠泵来主动转运。
（三）红细胞的呼吸方式
由于红细胞缺乏线粒体，ATP由无氧酵解（无氧呼吸）产生；一旦缺乏ATP供能，则导致细胞膜结构改变，细胞的形态也随之由圆盘状变为棘球状。这种形态改变一般是可逆的。可随着ATP的供能状态的改善而恢复。
葡萄糖的酵解必须依靠一系列酶的作用。这些酶由骨髓中的有核红细胞产生。当发育成为完全成熟的红细胞后，就失去了线粒体和微粒体，从而也就失去合成新的酶的能力。可见，在红细胞的代谢过程中，原有的酶逐渐被消耗而减少，其代谢活力也逐渐降低。
（四）红细胞与血型
①必修3，血型与免疫
血型指红细胞膜上特异性抗原类型，例如ABO血型是根据红细胞膜上是否存在抗原A与抗原B而将血液分成4种血型。红细胞上仅有抗原A为A型，只有抗原B为B型，若同时存在A和B抗原则为AB型，这两种抗原俱无的为O型。不同血型的人血清中含有不同的抗体，但不含有对抗自身红细胞抗原的抗体。
与临床关系最密切，人们所熟知的是红细胞ABO血型系统及Rh血型系统。
②必修2，血型的遗传分析
1924年德国学者 F.伯恩斯坦证明ABO血型分别为IA、IB和i三个复等位基因所控制，构成六种基因型和四种表型，开创了血型遗传的研究。
（五）红细胞与贫血
贫血是指人体外周血红细胞容量减少，低于正常范围下限的一种常见的临床症状。由于红细胞容量测定较复杂，临床上常以血红蛋白（Hb）浓度来代替。
贫血的几种类型：
①镰刀型细胞贫血症：常染色体显性遗传性的疾病，是由于异常的血红蛋白所致的血液病，因红细胞呈镰刀状而得名。镰状细胞贫血，他一般出生后半岁开始发病，表现为慢性溶血性贫血，
②再生障碍性贫血：是一组由多种病因所致的骨髓造血功能衰竭性综合征，以骨髓造血细胞增生减低和外周血全血细胞减少为特征。
③溶血性贫血：红细胞遭到破坏，寿命缩短的过程。当溶血超过骨髓的代偿能力，也就是说造血的速度没有溶血的速度快，引起的即为溶血性贫血。
④缺铁性贫血：缺铁性贫血是体内铁的储存不能满足正常血红蛋白合成的需要而发生的贫血，是由于铁摄入量不足、吸收量减少、需要量增加、铁利用障碍或丢失过多所致。缺铁性贫血是临床上最常见的贫血，尤其多见于生育年龄的女性和婴幼儿。
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