血細(xì)胞的物質(zhì)代謝

【血液是流動(dòng)于人體心血管系統(tǒng)內(nèi)的液體組織,主要發(fā)揮物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔?,由血漿、血細(xì)胞和血小板等組成。其中紅細(xì)胞和白細(xì)胞分別在血液的物質(zhì)運(yùn)輸和對(duì)抗外來(lái)入侵中發(fā)揮重要作用,血小板是由骨髓造血組織中的巨核細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞碎片,對(duì)于機(jī)體的止血功能十分重要。本次主要介紹三種細(xì)胞的代謝特點(diǎn)。】?

紅細(xì)胞的代謝
紅細(xì)胞是血液中最重要的細(xì)胞,是骨髓中由造血干細(xì)胞定向分化而來(lái)的細(xì)胞,在分化過(guò)程中經(jīng)過(guò)原始紅細(xì)胞、早幼紅細(xì)胞、中幼紅細(xì)胞、晚幼紅細(xì)胞、網(wǎng)狀紅細(xì)胞等階段后,最后成為成熟紅細(xì)胞。在成熟構(gòu)成中,紅細(xì)胞會(huì)發(fā)生一系列代謝功能和形態(tài)上的改變。
哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞在完全成熟之前,仍具有合成DNA與RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和進(jìn)行三羧酸循環(huán)以及氧化磷酸化的代謝能力。但在其完全成熟以后,僅能保留糖酵解與磷酸戊糖途徑的代謝能力。即哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞除質(zhì)膜與胞質(zhì)外,無(wú)細(xì)胞核和線粒體等細(xì)胞器,所以其代謝較一般細(xì)胞更加單一。作為紅細(xì)胞主要能量來(lái)源的物質(zhì)依舊是葡萄糖,血液中的紅細(xì)胞每天大約從血漿中攝取30g葡萄糖,其中大部分經(jīng)糖酵解或2,3-二磷酸甘油(2,3-BPG)支路進(jìn)行代謝,只有5%-10%通過(guò)磷酸戊糖途徑代謝。
2,3-BPG支路是紅細(xì)胞糖酵解過(guò)程中獨(dú)特的代謝途徑,此支路中,葡萄糖在糖酵解過(guò)程中產(chǎn)生的1,3-二磷酸甘油酸(1,3-BPG)不直接經(jīng)磷酸甘油激酶催化為3-磷酸甘油酸,而是經(jīng)二磷酸甘油酸變位酶催化為2,3-BPG再生成3-磷酸甘油酸。其主要功能是調(diào)節(jié)紅細(xì)胞的運(yùn)氧功能,人體能通過(guò)改變紅細(xì)胞中2,3-BPG的含量來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)組織的供氧。
紅細(xì)胞內(nèi)的磷酸戊糖途徑與其他細(xì)胞相同,主要產(chǎn)生NADPH+H+,NADPH與NADH是紅細(xì)胞中重要的還原當(dāng)量,能夠保護(hù)細(xì)胞膜蛋白質(zhì)、血紅蛋白和酶蛋白不被氧化,從而維持紅細(xì)胞的正常功能。
由于紅細(xì)胞沒(méi)有線粒體,故無(wú)法從頭合成脂肪酸,但膜脂的更新卻是紅細(xì)胞生存的必要條件。所以紅細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)滲入和被動(dòng)交換不斷與血漿進(jìn)行脂質(zhì)交換,維持其正常的脂質(zhì)組成。

白細(xì)胞的代謝
人體白細(xì)胞主要由粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞三大系統(tǒng)組成,其主要功能是對(duì)抗外來(lái)入侵。
由于粒細(xì)胞的線粒體很少,故其主要的獲能方式依舊是糖酵解,而單核巨噬細(xì)胞雖能進(jìn)行有氧氧化,但糖酵解仍占很大比重。但對(duì)于淋巴細(xì)胞來(lái)說(shuō),不同階段的淋巴細(xì)胞具有不同的代謝特點(diǎn)。比如,免疫反應(yīng)中T淋巴細(xì)胞在激活前主要通過(guò)葡萄糖有氧氧化來(lái)供能,而激活后則通過(guò)糖酵解來(lái)獲取能量。
單核巨噬細(xì)胞與淋巴細(xì)胞還可合成多種活性蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能,如單核巨噬細(xì)胞可合成多種酶、補(bǔ)體以及各種細(xì)胞因子。免疫反應(yīng)中,由B淋巴細(xì)胞分化而來(lái)漿細(xì)胞也可產(chǎn)生多種抗體參與體液免疫。但成熟粒細(xì)胞由于缺乏內(nèi)質(zhì)網(wǎng),所以蛋白質(zhì)的合成量很少。

血小板的代謝
血小板由成熟的巨核細(xì)胞產(chǎn)生,首先成熟巨核細(xì)胞的表面形成許多凹陷,這些凹陷在細(xì)胞內(nèi)部匯合,形成與母體分離的一部分細(xì)胞質(zhì),經(jīng)骨髓造血組織中的血竇進(jìn)入血液循環(huán)。
血小板的能量雖然也主要由糖酵解供給,但單獨(dú)抑制糖酵解或線粒體電子的傳遞過(guò)程都不會(huì)影響血小板的活化過(guò)程,只有兩者同時(shí)被抑制時(shí),血小板的活化進(jìn)程才受明顯影響。可見(jiàn)在血小板的代謝中,糖酵解和有氧氧化是互相補(bǔ)充的過(guò)程。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?作者:神州
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?審核:未名

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