高中生物“红细胞”的知识归纳
在高中生物课本中多处涉及红细胞相关的知识,尤其是哺乳动物成熟的红细胞,不仅结构特殊,作用重要,还常作为生物科究的好材料,因此有关红细胞的背景知识就成为历年来全国高考题、各省高考题命题的切入点。为了让学生对红细胞的知识有一个较为系统的认识,在做题时减少失误,现将有关红细胞的知识点归纳整理如下:
1红细胞的生命历程
1.1红细胞的来源
红细胞由骨髓中的造血干细胞分裂、分化形成。哺乳类动物红细胞是高度分化的细胞,不再分裂。蛙的红细胞可通过无丝分裂增加细胞的数目。
例1.青蛙红细胞的分裂方式是()
A.二分裂 B.无丝分裂 C.有丝分裂 D.减数分裂
解析:此题考查蛙的红细胞独特的分裂方式——无丝分裂。无丝分裂的特点是在分裂过程中
无染体变化和纺锤丝出现,它是真核细胞的一种分裂方式。
1.2人体衰老红细胞的特征一般衰老细胞的细胞核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化:①细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢;②细胞内酶的活性降低;③细胞内的素会积累;④细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染质收缩,颜加深。线粒体数量减少,体积增大;⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。老化的红细胞,主要在脾脏及肝脏的网状内皮系统中破坏分解,血素变为胆红素、血球蛋白和铁。血浆的颜就是由胆红素所构成的,因此血素变为胆红素的这一过程使血浆变为淡黄,被释出的铁离子大部分都会被保留起来,可利用于血素的再合成,胆红素与白蛋白结合,运往肝脏,经处理后,以胆汁的形式排出。同时血球蛋白可成为氨基酸,利用于蛋白质的再合成。人体每天有四五万个红细胞在脾脏及肝脏被破坏。
例2.细胞的衰老和死亡是一种正常的生命观象。下列属于哺乳动物衰老红细胞特征的是( )wifi怎么改密码①水分减少,细胞萎缩②新陈代谢的速度减慢?③某些酶的活性降低④呼吸速率上升⑤素积累增多⑥细胞的呼吸速率减慢?⑦细胞核体积增大?⑧细胞膜的通透性改变?
A.①②③④⑤⑥B.①②③⑤⑥⑦⑧
C.①②③⑥⑧D.①②③④⑤⑧
解析:此题考查细胞衰老特征。衰老的细胞一般具有以上5项特征:人和哺乳动物的成熟红细胞无细胞核和细胞器,衰老的红细胞没有核体积变化和素积累这两个特征。所以答案应选C。
1.3红细胞的寿命
成熟的红细胞寿命极短约为120 天。哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,无法表达细胞凋亡的基因,无法进行编程性死亡,成熟红细胞在120天以内都会被网状上皮细胞吞噬分解。
例3:哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,图中除成熟红细胞外,其余细胞中均有核基因转录的RNA。下列叙述错误的是()
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
解析:成熟红细胞为动物细胞,没有线粒体,只进行无氧呼吸,其代谢产物为乳酸,在此过程中无CO2 生成,故A正确;网织红细胞虽然不具有细胞核,但是幼红细胞时期合成的核基因编码的蛋白质仍然可能存在,故B正确;C选项中,幼红细胞是由造血干细胞分化得到的,分化过程中基因选择性表达,故在这两个细胞内,基因执行情况不同,故C正确;D选项因为成熟红细胞已不具有细胞核与线粒体,故细胞内不可能在具有基因,也就没有控制其凋亡的基因开始表达这一过程,故D错误。
例4.人的红细胞和精子的寿命都很短,这一事实体现了( )A.环境因素的影响B.功能对寿命的决定
C.核质相互依存的关系D.遗传因素的作用
解析:此题考查红细胞的寿命和细胞的完整性。细胞的各个部分不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。故答案选C。
2红细胞的形态与结构
2.1血红蛋白的组成及作用
血红蛋白是由四条多肽链组成的——二条α链(每条α链含141个氨基酸残基)和二条β链(每条β链含146个氨基酸残基)。每条多肽链的螺旋结构形成一个疏水性的空间,可保护血红素分子不与水接触,Fe2+不被氧化。Fe2+位于血红素卟啉环的中央,每个血红蛋白分子可结合4个氧分子。血红蛋白因含有血红素而呈现红。血红蛋白含蛋白质与铁元素,营养不良或缺铁会导致贫血。血红蛋白( Hb )在氧浓度高的地方与氧容易结合,在氧浓度低的地方与氧容易分离,从而使红细胞具有运输 O2 的能力。
例 5.严重缺铁的病人可能会出现()
A.丙酮酸中毒B.乳酸中毒C.尿素中毒D.CO2 中毒解析:此题考查红细胞内血红蛋白组成和生理作用。Fe2+是血红蛋白的组成成分,缺Fe2+血红蛋白无法合成,组织细胞缺氧进行无氧呼吸产生乳酸。故答案选B 。
例6.某乳酸亚铁口服液可以有效地人类缺铁性贫血症,这是因为其中的Fe2+进入人体
法硕指南后能( )
A.调节血液的酸碱平衡B.调节血液的渗透压
C.构成血红蛋白D.促使更多红细胞的产生
解析:此题考查红细胞内血红蛋白特有的无机盐组成和无机盐的生理作用。某些无机盐可以用来构造细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,如Fe2+进入人体后构成血红蛋白的主要成分。故答案选C。
例7.在下列物质中,不属于人体内环境组成成分的是( )
A.血红蛋白B.氨基酸C.葡萄糖D.CO2和O2
解析:此题考查内环境组成成分,血红蛋白存在于红细胞里,不在内环境中。故答案选A。
2.2哺乳动物成熟红细胞的结构
鸟类、两栖类、鱼类的红细胞是有细胞核的。而哺乳动物未成熟的红细胞不但有细胞核,
细胞质中也有各种细胞器,可以转录、翻译,从而形成血红蛋白与呼吸作用相关的酶等。成熟后细胞核、细胞器退化,细胞质中绝大部分成分为血红蛋白,成熟的红细胞成两面凹的圆饼状,平均直径约8000nm(8μm),这些形态特点,使红细胞的代谢率较低,表面积较大,有利于与周围血浆充分进行气体交换。
例8.下列细胞分裂过程中,能用显微镜观察到染体的是()
A.蛙的红细胞
B.乳酸菌C.人成熟的红细胞D.变形虫解析:此题考查细胞分裂。蛙的红细胞进行无丝分裂不形成染体;乳酸菌为原核生物无染体;人成熟的红细胞无细胞核,不能分裂;变形虫进行有丝分裂能在分裂期用显微镜观察到染体。故答案选D。
化妆专业学校例9.下列二倍体生物的各种细胞中存在等位基因的是()A.次级性母细胞B.人的成熟红细胞
C.卵原细胞D.雄兔的精细胞
解析:此题考查细胞分裂和等位基因的概念,次级性母细胞无同源染体,无等位基因;人成熟的红细胞无细胞核,不存在等位基因;卵原细胞和正常的体细胞相同,存在同源染体和等位基因;雄兔的精细胞经减数分裂形成,也无等位基因。故答案选C。
3红细胞的代谢活动
3.1红细胞的呼吸方式
哺乳动物红细胞高度特化前可以进行有氧呼吸,成熟后因核糖体、线粒体等细胞器退化,红细胞因缺乏有氧呼吸酶系,只能进行无氧呼吸产生乳酸。
例10.有人从某种哺乳动物体内提取出一种成熟细胞,经化学分析,细胞中不含有 DNA 而有红含铁的蛋白质,请分析最可能发生在该细胞中的生理活动是()
A.DNA→mRNA→蛋白质
B.葡萄糖2C3H6O3(乳酸)+少量能量
C.丙酮酸+H2O→CO2+[H]+ATP
D.氨基酸甲+氨基酸乙+氨基酸丙+……蛋白质+H20解析:此题考查哺乳动物红细胞的特殊结构和生命活动的特殊性。人和哺乳动物成熟红细胞无线粒体(只能进行无氧呼吸)等细胞器,也无细胞核结构(不能进行基因的表达),不含有DNA而富有红含铁的蛋白质(起运输氧气作用),体现了结构和功能的统一性。故答案选B。
3.2红细胞吸收葡萄糖的方式
成熟红细胞不仅无细胞核,而且也无线粒体、核糖体等细胞器,不能进行核酸和蛋白质的生物合成,也不能进行有氧呼吸,不能利用脂肪酸。血糖是其唯一的能源,红细胞摄取葡萄糖属于协助扩散。
例11. 红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是( )
做梦梦见开车A.都可以从低浓度一边到高浓度一边
改善性住房需求B.都需要供给ATP
C.都需要载体协助
D.既需要载体协助又需要消耗能量
解析:红细胞吸收无机盐的方式是主动运输,吸收葡萄糖的方式是协助扩散,故都需要载体。答案:C
4红细胞的应用
4.1提取细胞膜及细胞膜结构的研究梦见掉进水里
科学家在进行细胞膜化学成分的分析时,需制备较纯净的细胞膜。从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难,因为会有细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物(或人)的成熟的红细胞,没有内膜,没有细胞核,将其特殊处理后造成细胞破裂发生溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结构就是较纯净的细胞膜,在生物学上称为“血影”。
例12.将下列细胞的磷脂分子抽提出来,在水平上铺成单分子层,该层分子膜面积为细胞膜面积两倍的是:()
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