红细胞的呼吸方式－厌氧呼吸
问题的提出这几天在复习细胞呼吸，讲到贮藏水果种子等时，需要低氧状态下，理由是氧气浓度增加抑制了厌氧呼吸，而此时需氧呼吸还比较弱，有机物消耗少。另外，酵母菌的代谢方式也出现这种情况。有些学生提出疑问，人的成熟红细胞为什么携带氧气，不抑制它的厌氧呼吸？要解释这一问题，一方面要了解红细胞的结构情况，红细胞的代谢特点，更要了解氧气抑制厌氧呼吸的机理。问题：红细胞携带氧气，为什么没有抑制它的厌氧呼吸？01哺乳动物的成熟红细胞特点
哺乳动物的成熟红细胞结构很特殊，既没有细胞核也无线粒体、核糖体等各种细胞器，却富含血红蛋白，这种结构特点与其运输O2的功能是相适应的。红细胞
因为无线粒体，因为没有需氧呼吸的酶系统，红细胞进行厌氧呼吸供能。红细胞进行厌氧呼吸是与其运输O2的功能相适应的，因其结合和携带O2的过程中并不消耗O-2，从而有效地提高了运输O2的效率。红细胞自身生命活动所消耗能量并不多，其厌氧呼吸产生能量主要是保证细胞膜上离子泵的正常运转，使红细胞维持细胞内高钾、低钙和低钠的状态，还能保证低铁血红蛋白不被氧化。若血红蛋白中的Fe2＋被氧化为Fe3+，形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白中的Fe3+与O2的结合非常牢固，O2不能被释放出来，会造成组织细胞缺氧。红细胞的以上特点是哺乳动物在长期进化过程中逐渐形成的。02氧气抑制厌氧呼吸的机理
酵母菌等兼性厌氧型的生物，在缺氧的条件下进行厌氧呼吸，当氧气充足时进行需氧呼吸，其厌氧呼吸将会受到抑制。为什么在O2充足时，酵母菌的厌氧呼吸会受到抑制呢？已知磷酸果糖激酶是厌氧呼吸（糖酵解）过程中关键的限速酶，ATP对磷酸果糖激酶（同行这么说，我怀疑是乳酸脱氢酶或乙醇脱氢酶，我没有查到相关的资料，待确认）具有抑制作用，在有柠檬酸、脂肪酸时会加强抑制效应，而ADP、AMP、无机磷则对此酶有激活作用，酵母菌需氧呼吸会产生较多的ATP，使ATP/ADP比值增高，无机磷相对减少，需氧呼吸过程中还会使柠檬酸等物质增多，最终抑制了磷酸果糖激酶（乳酸脱氢酶或乙醇脱氢酶？）的活性，同时NADH进入线粒体中被需氧呼吸消耗，不能还原乙醛生成乙醇，还会使糖酵解过程中的NAD和NADH不能发生周转，也影响了糖酵解速度。糖酵解过程
由以上可知，O2抑制厌氧呼吸的直接原因，是生物细胞进行了需氧呼吸，在需氧呼吸的过程中发生的物质变化抑制了厌氧呼吸的进行，并不是由于O2的存在直接抑制了厌氧呼吸。结论：成熟的红细胞内由于缺乏需氧呼吸酶系，不能进行需氧呼吸，没有需氧呼吸的产物来抑制相关的酶，所以红细胞尽管携带较多的O2也不会抑制其厌氧呼吸。03典型试题解析
试题1：下列关于哺乳动物红细胞和血红蛋白的叙述，错误的是（）A．机体缺铁时，血红蛋白的合成量会减少B．成熟红细胞中没有血红蛋白mRNA的合成C．血浆中的氧和Na+通过主动运输进入红细胞D．血红蛋白基因突变可导致镰刀型细胞贫血症解析：铁是血红蛋白的组成成分，机体缺铁会影响血红蛋白的合成，A正确；成熟的红细胞中没有细胞核，不能合成血红蛋白mRNA，B正确；血浆中氧和Na+进入红细胞的方式是易化扩散，不是主动转运，C错误；控制合成血红蛋白的基因发生突变，可能会导致血红蛋白结构改变进而引发镰刀型细胞贫血症，D正确。答案为C。试题2：下列有关生物体结构和功能叙述错误的是（）A．HIV的基因的化学本质是RNAB．人的成熟红细胞无线粒体，但能分解葡萄糖C．大肠杆菌的抗四环素基因位于拟核DNA上D．洋葱根尖细胞合成ATP的场所只有细胞溶胶和线粒体解析：HIV的基因的化学本质是RNA，A正确；人的成熟红细胞无线粒体，但能通过厌氧呼吸分解葡萄糖，B正确；大肠杆菌的抗四环素基因位于拟核外的DNA上，即质粒DNA上，C错误；洋葱根尖细胞合成ATP的场所只有细胞溶胶和线粒体，因为没有叶绿体，D正确。答案为C。红细胞的厌氧呼吸如何进行？
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王甫荣