人和哺乳动物成熟红细胞知识归纳和例题解析

河北 姜彦辰

人和哺乳动物成熟红细胞知识归纳和例题解析

河北 姜彦辰

人和哺乳动物的成熟红细胞是一类特殊的细胞，具体体现在细胞结构、代谢、增殖等方面，而这些“特殊”则是高中生物学习中需要注意的重要内容，同时也是高考的热门考点。本文将人和哺乳动物成熟红细胞的知识点和典型试题进行整理，希望对老师的教学和学生的复习有帮助。

一、与人和哺乳动物成熟的红细胞相关的知识结构

二、知识点详述和例题解析

知识点一、人和哺乳动物成熟红细胞的结构特点

红细胞是由骨髓中的造血干细胞分化而来，在分化过程中，人和哺乳动物红细胞的细胞核和细胞器退化，这种结构特点可以大大降低红细胞自身的代谢速率，同时丰富血红蛋白的含量，使得红细胞更好地完成运输O2的功能。因此，人和哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和各种细胞器，除了细胞膜外没有其他生物膜（如核膜、线粒体膜等），是制备细胞膜的理想材料。

【例1】（原创）下列关于细胞形态与功能相适应的叙述正确的是 （ ）

A. 人类成熟红细胞呈椭球形，这种形态使它具有较小的表面积，有利于存储O2

B. 神经细胞具有突起，有利于接受各方面的刺激，提高兴奋传导的效率

C. 卵细胞体积较大，细胞相对表面积较大，有利于营养物质交换

D. 癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量增多，易于黏着其他细胞

【解析】人类成熟红细胞呈双凹圆饼状，这种形态使它具有较大的表面积，有利于与周围血浆充分进行气体交换，从而能最大限度地运送O2，A错误；卵细胞体积大，相对表面积小，不利于物质交换，而有利于细胞内营养物质的储存，C错误；癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得细胞间黏着性减小，易于扩散和转移，D错误。

【答案】B

【例2】（原创）下列实验中材料选取正确的是 （ ）

A. 用洋葱紫色外表皮进行低温诱导染色体加倍实验

B. 用人口腔上皮细胞观察线粒体

C. 用人的成熟红细胞提取DNA

D. 用洋葱内表皮观察叶绿体

【解析】低温诱导染色体加倍实验应该用根尖分生区细胞来做，洋葱紫色外表皮适合做观察质壁分离的实验，A错误；人口腔上皮细胞经过健那绿染色，可以观察到被染成蓝绿色的线粒体，B正确；人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不含有DNA，因此不能用来提取DNA，而是制备细胞膜的理想材料，C错误；洋葱内表皮细胞不含叶绿体，观察叶绿体可以用藓类叶片、黑藻叶或菠菜叶片，D错误。

【答案】B

知识点二、人和哺乳动物的成熟红细胞的代谢特点

人和哺乳动物的成熟红细胞不具有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸提供能量，此过程利用的能源物质是通过协助扩散进入红细胞的葡萄糖，产物是乳酸，所以红细胞是少数几种在需氧型生物中进行无氧呼吸的组织细胞之一。成熟红细胞利用无氧呼吸产生的能量从血浆中通过主动运输吸收K+。

红细胞由骨髓中的造血干细胞分化形成后，要经过一系列的发育过程最终成为成熟的红细胞。在红细胞未成熟之前，细胞核和核糖体尚未退化，能够合成大量的血红蛋白，但细胞成熟后，不能再合成血红蛋白。血红蛋白不属于内环境成分，血浆蛋白属于内环境成分。

【例3】（原创）下列代谢过程叙述正确的是 （ ）

A. 蓝藻通过叶绿体吸收、转化光能

B. 马铃薯块茎经过无氧呼吸，产生能够使酸性重铬酸钾发生颜色变化的物质

C. 人的成熟红细胞吸收K+的过程需要载体但不需要能量

D. 酵母菌在有氧和无氧的环境中都能产生CO2

【解析】蓝藻是原核生物，没有叶绿体，可以通过细胞质中的叶绿素和藻蓝素进行光合作用，A错误；马铃薯块茎无氧呼吸产物是乳酸，能够使橙色酸性重铬酸钾变成灰绿色的是酒精，B错误；人的成熟红细胞吸收K+的过程是通过主动运输完成的，既需要载体也需要能量，C错误；酵母菌是兼性厌氧菌，进行有氧呼吸时产物是CO2和H2O，进行无氧呼吸时产物是CO2和C2H5OH，D正确。

【答案】D

知识点三、人和哺乳动物的成熟红细胞的相关实验

1.制备细胞膜实验

制备细胞膜采用的实验材料是哺乳动物成熟的红细胞，利用哺乳动物的成熟红细胞无细胞核和细胞器及生物膜只含细胞膜的特点，通过渗透作用（将红细胞放入清水中）使细胞吸水涨破，除去细胞内的其他物质就能得到细胞膜。

2.动物细胞的吸水和失水实验

本实验中红细胞的细胞膜相当于半透膜，细胞形态取决于外界溶液和细胞质的浓度差：当细胞处于低渗溶液中，即外界溶液浓度＜细胞质浓度，细胞吸水涨破；当细胞处于高渗溶液中，即外界溶液浓度＞细胞质浓度，细胞失水皱缩；当细胞处于等渗溶液中，即外界溶液浓度=细胞质浓度，水分进出细胞动态平衡。

【例4】（原创）下列关于细胞吸水、失水的实验说法正确的是 （ ）

A. 哺乳动物的红细胞细胞质浓度低于外界溶液浓度，水分子只能进入细胞，细胞吸水膨胀

B. 哺乳动物的红细胞的细胞膜相当于半透膜

C. 洋葱紫色外表皮细胞的细胞膜相当于半透膜

D. 将洋葱紫色外表皮细胞至于清水中，细胞吸水涨破

【解析】哺乳动物的红细胞置于低渗溶液中时，进入细胞的水分子数量多于从细胞中出去的水分子数量，细胞中水含量总体增多，细胞膨胀，A错误；哺乳动物的红细胞细胞膜相当于半透膜，B正确；洋葱紫色外表皮细胞的原生质层相当于半透膜，原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的物质，C错误；植物细胞有细胞壁的支持和保护，不会涨破，D错误。

【答案】B

知识点四、人和哺乳动物的成熟红细胞的增殖特点

人和哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不能进行分裂增殖，它们的寿命约120天。需要注意的是，并不是所有生物的红细胞都没有细胞核，只有人和哺乳动物成熟的红细胞是无核的，而鸟类、两栖动物、鱼类的红细胞都是有核的，能够进行细胞增殖，如蛙的红细胞就是通过无丝分裂的方式进行增殖的。

【例5】（原创）下列细胞对应的增殖方式正确的是 （ ）

A. 精原细胞通过有丝分裂或减数分裂进行增殖

B. 细菌通过无丝分裂进行增殖

C. 人的成熟红细胞通过二分裂进行增殖

D. 神经细胞通过有丝分裂进行增殖

【解析】精原细胞通过有丝分裂形成新的精原细胞，也可以通过减数分裂形成精子，A正确；细菌的分裂方式是二分裂，B错误；人的成熟红细胞和神经细胞已经高度分化，不能分裂，C和D错误。

【答案】A

知识点五、与人的红细胞有关的疾病

1.缺铁性贫血、营养不良性贫血

构成血红蛋白的元素是C、H、O、N、Fe，缺少Fe或营养物质易得贫血。

2.镰刀型细胞贫血症

由基因突变引起，可在显微镜下观察红细胞形态检测。

3.白血病

正常人的骨髓中有许多造血干细胞，它们能够通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板，补充到血液中去。白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。

【例6】下列叙述正确的是 （ ）

A. 白化病男患者的母亲一定患病

B. 镰刀型细胞贫血症可以通过镜检基因的方式来判定是否患病

C. 猫叫综合征是由于21号染色体部分缺失引起的

D. 抗维生素D佝偻病的女性患者多于男性

【解析】白化病是常染色体隐性遗传病，患者的父母不一定患病，有可能是携带者，A错误；镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的，不能通过镜检基因的方式来判定是否患病，可以镜检观察红细胞的形态来判断，B错误；猫叫综合征是由于5号染色体部分缺失造成的，C错误；抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，女性患者的数量多于男性患者，D正确。

【答案】D

（作者单位：河北省辅立教育科技研究院）