双面搬运工

双面搬运工

这个“双面搬运工”是谁呀？是一个长着两张脸的人？还是一台会前后行走的机器？

都不是啦。这里说的双面搬运工是我们身体里的血红细胞。

我们要感谢肺部的辛勤劳作。可是，我们身体的每个细胞都会产生二氧化碳，单靠肺是无法完成呼吸的，这时候“小个子英雄”——红细胞就出场啦！

神奇的红细胞

我们吸到肺里的氧气由红细胞运输到身体的其他组织中去，每个细胞产生的二氧化碳又由红细胞运回到肺里，然后随着呼气排到空气中去。

红细胞之所以这么神奇，就是因为它有一种神奇的蛋白质——血红蛋白。大部分人的血红蛋白由四条蛋白链构成，每条链分别折叠盘曲，在分子表面形成一个“口袋”，将血红素“装”到里面去。

血红蛋白的每条链上都有一个血红素辅基，上面有一个能结合氧气的亚铁离子，每个亚铁离子都可以结合一个氧气分子，所以，一个血红蛋白最多可以运输四个氧气分子。

“双面搬运工”血红蛋白

正如人有紧张和放松两种状态一样，血红蛋白也是如此！

在血红蛋白还没有与氧气结合的时候，它的四条链紧紧地抱在一起。在这种状态下，分子表面的“口袋”就会变得很小，血红素深深地藏在其中，这样亚铁离子就很难接触并结合氧气，这种状态下的血红蛋白被称为“紧张态”。

血液为什么是红色的？

血红素辅基上有一个亚铁离子，正是亚铁离子的存在使得血液呈现出鲜红的颜色。不仅如此，亚铁离子也是血红蛋白结合氧气的地方呢！

正协同效应

这个过程在科学界有一个形象的术语对其进行恰当的描述，那便是“正协同效应”——简单来说就是血红蛋白的一个亚基一旦结合上氧气，就“协同”其他亚基兄弟们一起“发家致富”，让它们更加容易地结合上氧气分子。

请努力“装载”氧气！

在“紧张态”下，血红蛋白很难结合氧气，不过如果周围氧气比较丰富，氧气分子中就总有那么一个“幸运儿”会接触到“口袋”中血红素上的亚铁离子并与之结合，一旦一条链结合了氧气分子，就会起到“牵一发而动全身”的效果，相邻亚基之间的构象（空间结构和相对位置）就会发生改变，四条蛋白链就松弛了很多，连“口袋”中的血红素都暴露在外了。于是，血红蛋白其他链结合氧气的能力就会大大提高，而这种状态的血红蛋白被称为“放松态”。

请尽情“卸下”氧气！

当装满氧气的血红蛋白现在到了“耗氧大户”——肌肉细胞这里来的时候，要怎么“变脸”呢？肌肉细胞里有大量的由细胞呼吸产生的二氧化碳，当然还有无氧呼吸产生的乳酸，总之就是二氧化碳分子和氢离子，这两种物质可以在血红蛋白的某些特殊的位置上结合，促进血红蛋白从放松态再次变成紧张态，在肌肉组织中“卸下”大量氧气。

血红蛋白为什么要“变脸”？

如果血红蛋白只能“紧张”的话，对氧气的吸附能力就很弱，也就无法保证它在肺部快速地把氧气装载到“车”上；相反，如果血红蛋白只能“放松”的话，也就是对氧气有着很强烈的吸附作用，那么怎么保证血红蛋白上的氧气被快速地“卸载”到急需氧气的身体各个部位呢？

所以，为了成为一个合格的“搬运工”，血红蛋白就必须有两副面孔，既能“拿得起”又能“放得下”！

杀人于无形的一氧化碳

在封闭的室内烧煤取暖也存在安全隐患——煤炭在不完全燃烧的情况下，会产生无色无味的一氧化碳。如果门窗长期紧闭，就会导致房间里的人一氧化碳中毒，严重时甚至会危及生命。

与氧气比起来，血红素更喜欢一氧化碳，所以当空气中的一氧化碳含量比较高的时候，它们就会牢牢占据血红细胞中原本属于氧气的位置；当一氧化碳分子与带氧的血红蛋白结合时，就会阻止氧气的释放，这样一来，人体组织很快就缺氧了！

考考你：

有人说在煤炉旁边放盆水就可以避免中毒，这是真的吗？