当前课程知识点:普通生物学 > 第四章 高等动物体的结构与功能 > 第三节 呼吸系统 > 4.3.5 氧气和二氧化碳的运输
我们已经知道了
在肺部和组织细胞间
是如何进行氧气和二氧化碳之间的交换的
现在再来分析
氧气和二氧化碳是如何运输的
先介绍氧气的运输
绝大部分的氧气都是与血液中
红细胞中的血红蛋白结合
运输到身体的各处的
只有极少量的大约1.5%的氧气
是溶解在血浆中的
血红蛋白是由一个珠蛋白分子
结合4个血红素构成的
每个珠蛋白分子包括了4条多肽链
两条α链
两条β链
每条链中包含了一个血红素
每个血红素中心有一个亚铁离子
每个亚铁离子可以携带一分子氧气
因此
一个血红蛋白就可以携带4个氧气分子
由于血红蛋白是负责运输氧气的
那么如果血红蛋白含量低于标准
就会出现贫血的症状
比如说成年男性
如果血红蛋白的含量低于130g/L
成年的女性血红蛋白低于120g/L
孕妇的血红蛋白低于110g/L
就属于贫血
血红蛋白与氧气结合很快
而且是可逆的
与氧气结合的血红蛋白
称为氧合血红蛋白
但是血红蛋白与氧气的结合很不稳定
当外界氧气含量比较高的时候
血红蛋白就与氧气形成氧合血红蛋白
如果外界氧气含量比较低的时候
这个氧合血红蛋白就会释放氧气
并恢复到血红蛋白的原始状态
这也是导致煤气中毒的原因之一
在南方的冬季
一般人家庭都会烧木炭
如果通风不畅
就很容易导致煤气中毒
原因是什么呢
原因就是一氧化碳取代了氧气
与血红蛋白结合
形成了一氧化碳血红蛋白
为什么它能够取代氧气呢
因为一氧化碳与血红蛋白的亲和力很高
是氧气的200倍
即使是在一氧化碳分压很低的情况下
它也会取代氧气
与血红蛋白结合
结果
就会使得运送到组织中的
氧气的含量显著下降
汽车内和通风不良的炉子
所产生的一氧化碳
它的危害是很大的
会导致脑的局部缺氧
导致脑损伤
所以大家要格外当心
那么有哪些因素会影响
血红蛋白与氧气的亲和力呢
主要因素是氧分压和pH的变化
通常情况下
高氧分压
高pH是有利于
血红蛋白与氧气的结合
请看这张图示意图
横坐标是氧分压
纵坐标是血红蛋白的氧饱和度
有三条曲线
分别代表不同的pH条件
那么可以看出
氧分压越高
血红蛋白的氧饱和度
它的这个值就越大
在相同的氧分压条件下
比如说40mmHg
我们再来看纵坐标
蓝、黄、红三条曲线
分别代表了pH7.2、7.4和7.6
那么很明显
红色曲线对应的
血红蛋白的氧饱和度最高
这也就是说
高pH值
有利于血红蛋白与氧气的结合
不过呢
血红蛋白与氧气结合很不稳定
代谢产生的二氧化碳
也可以与血红蛋白结合
这样
就起到了调节血红蛋白
携带氧的这样一个作用
所以血红蛋白与氧的亲和力
受到了外界氧分压
和二氧化碳的双重调节
以上介绍的是氧气的运输方式
接下来
再介绍二氧化碳在血液中是如何运输的
其实
这部分内容前面已经讲过了
现在我们再来回顾一下
二氧化碳在血液中有三种运输方式
第一种是溶解于血浆中
大约有7%的二氧化碳
是以这种方式运输的
第二种形式
是与血红蛋白结合
形成碳氨基血红蛋白
大约23%的二氧化碳
是以这种方式运输的
第三种
是以碳酸氢根离子的形式运输
碳酸氢根进入血浆中
氢离子则与血红蛋白结合
这里需要强调一点
在血液中
由二氧化碳产生的这个碳酸氢根离子
不仅是二氧化碳的一种运输形式
而且
还是血液缓冲体系的一个重要组成部分
对于维持血液pH的相对稳定
发挥了非常重要的作用
只有血液pH的相对稳定
才能保证各种生理活动的正常进行
谈到人的呼吸和气体交换
我们自然会联想到雾霾和吸烟
有关雾霾对人体健康的危害
相关的机理
研究的还不是特别透彻
但是吸烟导致肺癌
是已经得到普遍认可的
70%的肺癌患者
都是因为吸烟导致的
请看这两张照片
左侧是正常的健康人的肺
它是鲜红色的
右侧是发生癌变的肺
颜色已经发黑发暗
肺癌的治愈率是很低的
5年存活率仅为13%
此外
吸烟还影响心脏的功能
被动吸烟也会导致肺癌
所以
希望大家都能养成健康的生活习惯
尽量不要吸烟
-绪论
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-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
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-第三节 真核细胞的结构
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-第四节 细胞的能量代谢
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-第五节 细胞的分裂与分化
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-第四节 人类基因组及其遗传疾病
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-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
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-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
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