血液中的氧气“搬运工”——血红蛋白

时间:2020-05-14 11:15       来源: 网络整理

  说到血液的颜色,我们马上会想到红色。但是除了红色,血液还有其他颜色,比如虾蟹的血液就是青色的,蜘蛛的血液是绿色,常见昆虫的血液则无色。那么,为什么人类的血液是红色而不是其他颜色呢?

  这是因为人体的血液中含有血红蛋白,当血红蛋白遇到充足的氧气,它就成为猩红色了。

  人体的血液由55%-60%的血浆和40%-45%的血细胞构成。血液中的血细胞包括红细胞、白细胞和血小板三类,血红蛋白则是红细胞中一种主要的蛋白质。血红蛋白是由两个α亚基和两个β亚基构成的四级结构蛋白质,其中每个亚基都结合了一个血红素辅基,正是血红素辅基使得血液显现出了红色。

  血红蛋白在血液中肩负着一项重要任务——输送氧气。氧气进入身体后,约有98.5%会与血红蛋白相结合,生成“氧合血红蛋白”。当血液流经各个组织,氧气会从氧合血红蛋白中分离出来,进入组织。被氧气“抛弃”了的去氧血红蛋白则与周围的二氧化碳相结合,生成“氨基甲酸血红蛋白”。当氨基甲酸血红蛋白随血液回到肺部,由于肺部充斥着大量新鲜的氧气,并且氧气与血红蛋白的结合能力超过二氧化碳,于是血红蛋白便会“离开”二氧化碳,转而和氧气结合。至于被分离出来的二氧化碳,则通过肺部的收缩,被排出体外。可以说,呼吸间氧气的吸入和二氧化碳的排出,就是在血红蛋白与氧气、二氧化碳的不断结合和分离过程中完成的。

  不过,能与血红蛋白结合的并非只有氧气和二氧化碳,另一种常见的气体——一氧化碳,也会与血红蛋白结合,而且结合能力远超氧气270倍。当一氧化碳和氧气同时进入人体,一氧化碳会抢先与血液中的血红蛋白结合,并“夺走”氧合血红蛋白中的血红蛋白,导致氧气失去与血红蛋白结合的机会而无法被运输到各个组织,造成人体缺氧。

  身为氧气的“搬运工”,血红蛋白的作用十分重要,血液中的血红蛋白含量必须维持在一个合理的区间内。成年男性的血红蛋白参考区间为130~175g/L,成年女性为115~150g/L,新生儿为180~190g/L。如果血红蛋白含量低于临床诊断标准(在中国海平面地区,成年男性Hb<120g/L,成年女性(非妊娠)Hb<110g/L,孕妇Hb<100g/L),则被视为贫血,需要寻找原因,对症治疗。

  血红蛋白的代谢会产生胆红素、含铁血黄素等。新生儿出现黄疸,就是因为血红蛋白代谢产生了大量的胆红素,而肝脏却无法在短时间内将其处理并排出体外。不过,我们仍需积极看待血红蛋白的代谢,正是因为这个代谢过程,才使得我们身体内的血红蛋白不断更新,保持输送氧气的能力,让我们的一呼一吸能如此得自然和流畅。

  本文由北京市第六十五中学高级教师李艳芝进行科学性把关。

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