血红蛋白运载氧气的原理

血红蛋白运载氧气的原理

红细胞通过血红蛋白运送氧气，红细胞的90%由血红蛋白组成。血红蛋白是一种红细胞相关的化合物肌红蛋白，在肌肉细胞中存储氧气。血红蛋白（Hb）由珠蛋白和亚铁血红素结合而成。
血液呈现红色就是因为其中含有亚铁血红素的缘故。它可以在肺部或腮部临时与氧气分子结合，该分子中的Fe2+在氧分压高时，与氧结合形成氧合血红蛋白；在氧分压低时，又与氧解离，身体的组织中释放出氧气，成为还原血红蛋白，由此实现运输氧的功能。
血红蛋白也可以运送由机体产生的二氧化碳（不到氧气总量的2%，更多的二氧化碳由血浆解决）。血红蛋白中Fe2+如氧化成Fe3+，称高铁血红蛋白，则丧失携带氧气的能力。
血红蛋白与一氧化碳的亲和力比氧的大210倍，在空气中一氧化碳浓度增高时，血红蛋白与一氧化碳结合，因而丧失运输氧的能力，可危及生命，称为一氧化碳中毒（即煤气中毒）。
血红蛋白是一种含铁的蛋白质，它具有一种神奇的特性：在含氧量高的地方与氧结合，在含氧量低的地方与氧分离。于是，当携带有二氧化碳的红细胞随着血液运输到肺部毛细血管时，因为肺与外界进行气体交换，所以含氧量高，血红蛋白便于氧结合，而其中的二氧化碳随着肺与外界进行气体交换而排出体外。
同理，流经组织细胞处毛细血管网时，含氧量低，血红蛋白中的氧气便进入到组织细胞之中，而组织细胞中的二氧化碳又进入血红蛋白里。因此，红细胞才能够运输氧气和二氧化碳，成为血细胞中不可或缺的一份子！



扩展资料：
红细胞体积很小，直径只有7～8μm，形如圆盘，中间下凹，边缘较厚，呈圆饼状。它具有弹性和可塑性，在通过直径10μm的毛细血管时，须单独通过，这样有利与物质的交换。
正常成熟的红细胞没有细胞核，也没有高尔基体和线粒体等细胞器，但它仍具有代谢功能。红细胞内充满着丰富的血红蛋白，血红蛋白约占细胞重量的32%，水占64%，其余4%为脂肪、糖类和各种电解质。
人的正常红细胞的直径为6-9微米，在此以上的为大红细胞（macroc-yte），以下的为小红细胞（microcyte），小红细胞正常人偶见。大红细胞多见于溶血性贫血及巨幼细胞贫血。
在15微米以上的为巨红细胞（mega1ocyte），最常见于缺乏叶酸及维生素B12所致的巨幼细胞性贫血。
参考资料来源：百度百科-血红细胞

氧的S型曲线结合，波尔效应以及BPG效应物调节使得血红蛋白输氧效率达到最高

fe2+

红细胞内含大量血红蛋白(Hb)，红细胞的机能主要由血红蛋白完成。血红蛋白除作为血液缓冲物质而发挥作用外，其主要功能在于携带氧气(O2)和二氧化碳(CO2)。 血红蛋白分子是由珠蛋白、原卟啉和二价铁离子(Fe2+)所组成的结合蛋白质。有4条肽链各结合一个辅基即血红素，O2即结合于Fe2+上，血红蛋白与氧疏松结合形成氧合血红蛋白(HbO2)，这种氧合作用于氧分压高时容易进行，于氧分压低时易于解离。红细胞结合和携带O2的过程并不影响二价铁离子，也即是说不使氧化为三价铁离子；Fe3+无带O2能力，只见于异常的高铁血红蛋白。CO与Hb的亲和力大于O2，结合成HbCO后不能重新分离致使Hb丧失运输O2和CO2的机能，此称一氧化碳中毒即煤气中毒。Hb结合和携带O2，并不耗能，而红细胞保持双凹圆形和膜的完整性以及保持低铁Hb则需耗能，其能量来自葡萄糖酵解和磷酸戊糖旁路，并以ATP形式提供膜上Na+- K+泵活动来完成。

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