雙面搬運(yùn)工

雙面搬運(yùn)工

這個(gè)“雙面搬運(yùn)工”是誰(shuí)呀？是一個(gè)長(zhǎng)著兩張臉的人？還是一臺(tái)會(huì)前后行走的機(jī)器？

都不是啦。這里說(shuō)的雙面搬運(yùn)工是我們身體里的血紅細(xì)胞。

我們要感謝肺部的辛勤勞作?？墒牵覀兩眢w的每個(gè)細(xì)胞都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，單靠肺是無(wú)法完成呼吸的，這時(shí)候“小個(gè)子英雄”——紅細(xì)胞就出場(chǎng)啦！

神奇的紅細(xì)胞

我們吸到肺里的氧氣由紅細(xì)胞運(yùn)輸?shù)缴眢w的其他組織中去，每個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生的二氧化碳又由紅細(xì)胞運(yùn)回到肺里，然后隨著呼氣排到空氣中去。

紅細(xì)胞之所以這么神奇，就是因?yàn)樗幸环N神奇的蛋白質(zhì)——血紅蛋白。大部分人的血紅蛋白由四條蛋白鏈構(gòu)成，每條鏈分別折疊盤曲，在分子表面形成一個(gè)“口袋”，將血紅素“裝”到里面去。

血紅蛋白的每條鏈上都有一個(gè)血紅素輔基，上面有一個(gè)能結(jié)合氧氣的亞鐵離子，每個(gè)亞鐵離子都可以結(jié)合一個(gè)氧氣分子，所以，一個(gè)血紅蛋白最多可以運(yùn)輸四個(gè)氧氣分子。

“雙面搬運(yùn)工”血紅蛋白

正如人有緊張和放松兩種狀態(tài)一樣，血紅蛋白也是如此！

在血紅蛋白還沒(méi)有與氧氣結(jié)合的時(shí)候，它的四條鏈緊緊地抱在一起。在這種狀態(tài)下，分子表面的“口袋”就會(huì)變得很小，血紅素深深地藏在其中，這樣亞鐵離子就很難接觸并結(jié)合氧氣，這種狀態(tài)下的血紅蛋白被稱為“緊張態(tài)”。

血液為什么是紅色的？

血紅素輔基上有一個(gè)亞鐵離子，正是亞鐵離子的存在使得血液呈現(xiàn)出鮮紅的顏色。不僅如此，亞鐵離子也是血紅蛋白結(jié)合氧氣的地方呢！

正協(xié)同效應(yīng)

這個(gè)過(guò)程在科學(xué)界有一個(gè)形象的術(shù)語(yǔ)對(duì)其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)拿枋?，那便是“正協(xié)同效應(yīng)”——簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是血紅蛋白的一個(gè)亞基一旦結(jié)合上氧氣，就“協(xié)同”其他亞基兄弟們一起“發(fā)家致富”，讓它們更加容易地結(jié)合上氧氣分子。

請(qǐng)努力“裝載”氧氣！

在“緊張態(tài)”下，血紅蛋白很難結(jié)合氧氣，不過(guò)如果周圍氧氣比較豐富，氧氣分子中就總有那么一個(gè)“幸運(yùn)兒”會(huì)接觸到“口袋”中血紅素上的亞鐵離子并與之結(jié)合，一旦一條鏈結(jié)合了氧氣分子，就會(huì)起到“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的效果，相鄰亞基之間的構(gòu)象（空間結(jié)構(gòu)和相對(duì)位置）就會(huì)發(fā)生改變，四條蛋白鏈就松弛了很多，連“口袋”中的血紅素都暴露在外了。于是，血紅蛋白其他鏈結(jié)合氧氣的能力就會(huì)大大提高，而這種狀態(tài)的血紅蛋白被稱為“放松態(tài)”。

請(qǐng)盡情“卸下”氧氣！

當(dāng)裝滿氧氣的血紅蛋白現(xiàn)在到了“耗氧大戶”——肌肉細(xì)胞這里來(lái)的時(shí)候，要怎么“變臉”呢？肌肉細(xì)胞里有大量的由細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，當(dāng)然還有無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸，總之就是二氧化碳分子和氫離子，這兩種物質(zhì)可以在血紅蛋白的某些特殊的位置上結(jié)合，促進(jìn)血紅蛋白從放松態(tài)再次變成緊張態(tài)，在肌肉組織中“卸下”大量氧氣。

血紅蛋白為什么要“變臉”？

如果血紅蛋白只能“緊張”的話，對(duì)氧氣的吸附能力就很弱，也就無(wú)法保證它在肺部快速地把氧氣裝載到“車”上；相反，如果血紅蛋白只能“放松”的話，也就是對(duì)氧氣有著很強(qiáng)烈的吸附作用，那么怎么保證血紅蛋白上的氧氣被快速地“卸載”到急需氧氣的身體各個(gè)部位呢？

所以，為了成為一個(gè)合格的“搬運(yùn)工”，血紅蛋白就必須有兩副面孔，既能“拿得起”又能“放得下”！

殺人于無(wú)形的一氧化碳

在封閉的室內(nèi)燒煤取暖也存在安全隱患——煤炭在不完全燃燒的情況下，會(huì)產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的一氧化碳。如果門窗長(zhǎng)期緊閉，就會(huì)導(dǎo)致房間里的人一氧化碳中毒，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)＜吧?/p>

與氧氣比起來(lái)，血紅素更喜歡一氧化碳，所以當(dāng)空氣中的一氧化碳含量比較高的時(shí)候，它們就會(huì)牢牢占據(jù)血紅細(xì)胞中原本屬于氧氣的位置；當(dāng)一氧化碳分子與帶氧的血紅蛋白結(jié)合時(shí)，就會(huì)阻止氧氣的釋放，這樣一來(lái)，人體組織很快就缺氧了！

考考你：

有人說(shuō)在煤爐旁邊放盆水就可以避免中毒，這是真的嗎？