哺乳動物成熟紅細胞考點解析

汪雙寶

紅細胞不僅在動物體內(nèi)起著非常重要的生理作用，還作為生物科學某些領(lǐng)域研究的好材料，且高中生物課本涉及的地方有多處。因此，有關(guān)紅細胞的知識點常成為高考命題的切入點。下面就高中階段涉及到的紅細胞的知識點總結(jié)如下：

一、形態(tài)

人及哺乳動物的紅細胞呈圓餅狀。.正常情況下，紅細胞的細胞內(nèi)液滲透壓與血漿滲透壓相等，兩者共同維持了紅細胞的形態(tài)。若將紅細胞置于高滲溶液中，則會引起紅細胞萎縮；若置于低滲溶液中，則引起紅細胞吸水脹破。

例1.為從成熟的紅細胞上獲取細胞膜，可用來處理細胞的試劑是（ ）

A、10%鹽酸B、蛋白酶C、磷脂酶D、清水

【解析】此題考查成熟紅細胞膜的化學物質(zhì)組成和分離出純細胞膜的方法。獲取細胞膜就是讓其破裂，讓內(nèi)部物質(zhì)釋放出來。10%鹽酸濃度高，使紅細胞皺縮甚至殺死；脂類和蛋白質(zhì)是細胞膜的主要組成物質(zhì)，故蛋白酶、磷脂酶均使膜結(jié)構(gòu)遭破壞；清水使細胞滲透吸水脹破，內(nèi)部物質(zhì)流出后就只剩細胞膜。故選D。

二、結(jié)構(gòu)特點

（一）意義：無細胞核和各種細胞器，為血紅蛋白騰出空間，提高運氧的效率（增加運氧量）。

（二）相關(guān)影響

①無核：壽命短，如人的紅細胞的壽命一般只有120天。

雖無核，但仍是真核細胞。它之所以沒有細胞核，是因為在進化過程中，紅細胞的功能逐漸演變?yōu)檫\輸。

②無核糖體：其血紅蛋白來源→在核退化前合成的，核退化后不能再合成。

③無DNA：無全能性，無基因。

④無其他生物膜：是研究細胞膜的最佳材料。

例2.下列各種細胞中存在等位基因的是（ ）

A、次級性母細胞B、人的成熟紅細胞C、卵原細胞D、雄兔的精細胞

【解析】此題考查人體紅細胞是否存在等位基因的問題。人的成熟紅細胞不存在染色體，當然也不存在等位基因。次級性母細胞和雄兔的精細胞不存在同源染色體，同樣也不存在等位基因。故選C。

例3.在下列細胞或生物體中，能獨立進行翻譯過程的是（ ）

A、SARS病毒B、人體成熟的紅細胞C、流感病毒D、蠶豆根尖成熟區(qū)細胞

【解析】解答此題需要注意三點：一是紅細胞沒有各種細胞器；二是蠶豆根尖成熟區(qū)細胞是活細胞，能合成蛋白質(zhì)；三是各種病毒是專性寄生的，不能獨立進行蛋白質(zhì)的合成。故選D。

例4.下列細胞中具有線粒體的是：（ ）

A、蛔蟲B、人成熟的紅細胞C、根霉菌D、乳酸發(fā)酵中的乳酸菌

【解析】學生對線粒體存在場所的認識一般固定在真核細胞和原核細胞的區(qū)別，忽視特定條件下的“例外”，蛔蟲是體內(nèi)寄生蟲，進行無氧呼吸，沒有線粒體。乳酸菌是原核生物，沒有線粒體。人成熟的紅細胞是不具有任何細胞器。根霉菌是真核、需氧型生物，具有線粒體。故選C。

三、功能特點

（一）只進行無氧呼吸（紅細胞內(nèi)存在與無氧呼吸有關(guān)的酶，這些酶是在紅細胞幼年時細胞器未消失之前合成的）。

①意義：自身不消耗氧氣，提高運氧的效率。

②相關(guān)影響——無氧呼吸產(chǎn)生能量少，紅細胞在吸收葡萄糖時，是協(xié)助擴散，不消耗能量。

（二）不能分裂。紅細胞是由骨髓中的造血干細胞直接分裂分化形成，形成后不再分裂。

四、紅細胞的死亡

由基因決定的細胞編程性死亡。紅細胞的壽命和死亡是受它自身基因控制的，屬于細胞編程性死亡。成熟的紅細胞沒有細胞核，但是它剛由干細胞分裂發(fā)育而來的時候是有細胞核的，干細胞是具有全能性的，它之所以發(fā)育成紅細胞就是因為其中和紅細胞有關(guān)的基因表現(xiàn)了出來，也就是從這一刻起它最終的形態(tài)功能及壽命就已經(jīng)被決定了。

例5.下列細胞或生物體中僅通過無氧呼吸獲得能量的是：（ ）

A、酵母菌B、根瘤菌C、人成熟的紅細胞D、氨化作用的微生物

【解析】誤選A較多，酵母菌異化類型是兼性厭氧型，在不同條件下進行不同的呼吸方式。部分學生誤選B，主要原因是根瘤菌是與豆科植物共生，與一些動物體內(nèi)寄生蟲異化類型混淆，認為是厭氧型生物。誤選D的學生主要對氨化作用的微生物不了解，它的異化類型是需氧型。人成熟的細胞由于沒有線粒體，不能進行有氧呼吸，只能進行無氧呼吸。故選C。

例6.哺乳動物紅細胞的部分生命歷程如下圖所示，圖中除成熟紅細胞外，其余細胞中均有核基因轉(zhuǎn)錄的RNA，下列敘述錯誤的是：（ ）

A.成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產(chǎn)生二氧化碳。

B.網(wǎng)織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質(zhì)。

C.造血干細胞與幼紅細胞中基因的執(zhí)行情況不同。

D.成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達。

【解析】成熟的紅細胞無線粒體，只能進行無氧呼吸，產(chǎn)物為乳酸；網(wǎng)織紅細胞中含有細胞核轉(zhuǎn)錄形成的mRNA和核糖體，仍能夠合成核基因編碼的蛋白質(zhì)；細胞分化的不同階段，不同基因選擇性表達；成熟紅細胞無細胞核，已喪失控制其凋亡的基因，D錯。故選D。

五、與人紅細胞相關(guān)的疾病

（一）缺鐵性貧血：屬于營養(yǎng)不良癥。

（二）鐮刀型細胞貧血癥：屬于遺傳病，根本原因是基因突變。

例7.2003年諾貝爾化學獎授予了美國二位科學家，他們對細胞膜離子和水的通道問題做出了杰出貢獻，請分析并回答以下問題：來源：

（1）允許K+通過的通道卻不能讓比K+還小的Na+通過，這是因為_________。

（2）科學家研究哺乳動物成熟紅細胞膜上的各種膜蛋白，后來在腎臟上發(fā)現(xiàn)一種蛋白，科學家假設(shè)該種蛋白是細胞的水通道。

①為什么選用哺乳動物紅細胞研究水通道蛋白：_______________________。

②設(shè)計實驗驗證科學家的假設(shè)：_______________________。

③請你用水通道蛋白知識解釋抗利尿激素的作用機理：_________________。

【解析】此題考紅細胞膜的應(yīng)用研究——水通道蛋白的發(fā)現(xiàn)。

（1）膜對離子的吸收有選擇透過性；

（2）①哺乳動物成熟紅細胞內(nèi)無細胞器和細胞核等結(jié)構(gòu)；

②把膜上含有該種蛋白的細胞同膜上沒有該蛋白的細胞放在清水中，若發(fā)現(xiàn)含有該蛋白的細胞通過滲透作用吸收水分，并逐漸膨脹，而沒有該蛋白的細胞沒有變化，則說明假設(shè)是正確的；

③抗利尿激素可以刺激腎小管壁細胞膜上水通道蛋白的形成，因此使尿液中水的重吸收增加。