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红细胞   能量代谢
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成熟红细胞无胞核,不含线粒体,其结构相对简单,像一个脂双层为载体的血红蛋白脂质体,无线粒体它就不能合成蛋白质;但红细胞在血液中仍能维持120天的“寿命”,这又不是一般人造脂质体所能比拟的;红细胞膜主要由脂类构成,虽无重新合成途径,但为维持一定时间的寿命,还存在着脂质的更新和转换,上述这些活动都必须消耗一定的能量,红细胞的能量来自葡萄糖的无氧糖酵解(下图),也称能量代谢。红细胞的能量消耗还包括下面几类活动:

  1. 血红蛋白二价铁的维持;
  2. 保证Na+-K+泵的不停运转;
  3. 保持酶蛋白的还原状态;
  4. 维持细胞的双凹形态;
  5. 葡萄糖代谢本身的不断进行。

这里指的能量是三磷腺苷(ATP)分子中的β和γ磷酸键释放的高能键能。因此,虽然红细胞无核,不含核酸,但核苷酸代谢仍很旺盛,舍此无法启动和维持红细胞的能量代谢。

 红细胞葡萄糖酵解的抑制与激活(引自:邓家栋,临床血液学,2001:385)

红细胞葡萄糖酵解的抑制与激活(引自:邓家栋,临床血液学,2001:385)

红细胞的能量代谢主要通过下面两个途径:①葡萄糖酵解主途径(EMP),包括Rapaport-Luberring循环和辅酶Ⅰ系统,其作用是合成ATP,保证代谢所需能量的供应,合成2,3-DPG控制O2在静脉端的释放和血红蛋白二价铁的维持以利O2的运输;②己糖磷酸旁路途径(HMP)包括辅酶Ⅱ系统和Touster循环。其作用是消除氧化剂对红细胞的损害以及代谢的修复。1个分子葡萄糖经酵解后可产生4个分子ATP,其中2个用于EMP本身,其他2个用于上述红细胞的生命活动。从己糖磷酸旁路可计算出每3个葡萄糖分子通过旁路1次,再经EMP到乳酸即发挥了还原作用,还可获得5个ATP分子。

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红细胞能量代谢

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