大家都知道,我们体内成熟的红细胞是没有细胞核和线粒体等细胞器的,为什么它会如此特别呢?原因是它运输氧气的功能需要这样的结构。 首先,缺失细胞核和多数细胞器的红细胞可以呈现双凹圆盘状的外形,拥有较大的比表面积,有利于和周围血浆充分进行气体交换。而且,比表面积越大,越易于变形,故红细胞能卷曲变形,以通过直径小于它的毛细血管及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。同时,圆盘状结构使其容易滑过血管,不易出现堆积现象。 其次,红细胞满载着氧气在全身流动,如果本身拥有线粒体,就会发生三羧酸循环和电子传递等需氧反应,偷偷用掉本应属于全身的氧气,这是不能被允许的。就像人类的会计,虽然每天有很多钱经手,但都是公款,万不可挪之私用。所以,为了避免红细胞“挪用公氧”,在细胞分化的过程中使红细胞失去线粒体,只可在细胞质基质中进行糖酵解,产生少量ATP以供自身需要。为了将ATP用在必须的地方,红细胞失去细胞核,不进行DNA复制、细胞分裂等耗能过程,减少能量的消耗。而且,在红细胞成熟之后固定表达的基因,减少了产生变异的可能性,保护了机体的安全健康。 不过,并不是所有生物的红细胞都没有细胞核,只是人和哺乳类成熟红细胞是无核的, 也无细胞器,只有细胞膜和除细胞器之外的细胞质。故而常用于研究细胞膜的材料。 而鸟类、两栖类、鱼类的红细胞都是有核的,和正常的细胞结构一样。例如鸟类,它们有气囊可以进行双重呼吸,所以不需要红细胞像人一样运输那么多的氧气,而细胞核对它而言也不是累赘,是不可缺少的。 |
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