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起著非常重要的生理作用，還作為生物科學某些領域研究的好材料，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如下：

一、形態

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。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，讓內部物質釋放出來。10%鹽酸濃度高，使紅細胞皺縮甚至殺死；脂類和蛋白質是細胞膜的主要組成物質，故蛋白酶、磷脂酶均使膜結構遭破壞；清水使細胞滲透吸水脹破，內部物質流出后就只剩細胞膜。故選D。

二、結構特點

（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為運輸。

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細胞是活細胞，能合成蛋白質；三是各種病毒是專性寄生的，不能獨立進行蛋白質的合成。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別，忽視特定條件下的“例外”，蛔蟲是體內寄生蟲，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（紅細胞內存在與無氧呼吸有關的酶，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相關影響——無氧呼吸產生能量少，紅細胞在吸收葡萄糖時，是協助擴散，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，它之所以發育成紅細胞就是因為其中和紅細胞有關的基因表現了出來，也就是從這一刻起它最終的形態功能及壽命就已經被決定了。

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生二氧化碳。

B.網織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質。

C.造血干細胞與幼紅細胞中基因的執行情況不同。

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，產物為乳酸；網織紅細胞中含有細胞核轉錄形成的mRNA和核糖體，仍能夠合成核基因編碼的蛋白質；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、與人紅細胞相關的疾病

（一）缺鐵性貧血：屬于營養不良癥。

（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，后來在腎臟上發現一種蛋白，科學家假設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設計實驗驗證科學家的假設：_______________________。

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用研究——水通道蛋白的發現。

（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無細胞器和細胞核等結構；

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，若發現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。