下列關於紅血球（red blood cell）的敘述，何者最不適當？

(A) 有許多粒線體存在細胞質中

(B) 具有高的表面積與體積比以助氣體擴散

(C) 能在血液中攜帶氧氣和二氧化碳

(D) 顯微鏡下觀察成熟紅血球未發現細胞核

醫師[1] - 血液與細胞生理考古題解析 - 民國115年 | ExamWise

本題觀念：

本題考查紅血球 (Red Blood Cell, RBC) 的基礎生理構造與功能。成熟的哺乳類動物紅血球具有高度特化的結構，以達到其主要功能：在血液中高效率地運輸氧氣與二氧化碳。理解其「構造與功能 (Structure and Function)」的對應關係是解題關鍵。

選項分析

A. 有許多粒線體存在細胞質中 (最不適當)
- 解析：這是錯誤的敘述。成熟的哺乳類紅血球在發育過程中（從網狀紅血球 Reticulocyte 成熟為 Erythrocyte 時）會排出細胞核並降解所有粒線體 (Mitochondria) 和核糖體。
- 生理意義：缺乏粒線體對紅血球至關重要。
  1. 防止氧氣消耗：粒線體進行有氧呼吸會消耗氧氣。若紅血球含有粒線體，它在運送氧氣的過程中就會消耗掉部分氧氣，降低運輸效率。
  2. 能量來源：由於缺乏粒線體，紅血球完全依賴無氧糖解 (Anaerobic glycolysis) 來產生 ATP 供能，不會使用其攜帶的氧氣。
- 結論：此選項敘述與生理事實不符，為本題正確答案。
B. 具有高的表面積與體積比以助氣體擴散 (適當)
- 解析：成熟紅血球呈現雙凹圓盤狀 (Biconcave disc)。相較於球體，這種形狀顯著增加了表面積對體積的比率 (Surface-to-volume ratio)。
- 生理意義：
  1. 氣體交換：高表面積使氧氣和二氧化碳能更快速地穿過細胞膜擴散。
  2. 變形能力：這種形狀賦予紅血球極佳的變形性 (Deformability)，使其能擠過比自身直徑更小的微血管 (Capillaries)。
C. 能在血液中攜帶氧氣和二氧化碳 (適當)
- 解析：這是紅血球的主要功能。
  1. 氧氣 ( $O_2$ )：絕大部分氧氣與紅血球內的血紅素 (Hemoglobin, Hb) 結合形成氧合血紅素 (Oxyhemoglobin) 進行運輸。
  2. 二氧化碳 ( $CO_2$ )： $CO_2$ $C O_{2}$ 的運輸主要有三種形式，其中紅血球扮演關鍵角色：
    - 約 23% 與血紅素結合形成卡胺血紅素 (Carbaminohemoglobin)。
    - 約 70% 在紅血球內經碳酸酐酶 (Carbonic anhydrase) 催化轉化為碳酸氫根 ( $HCO_3^-$ )，再釋放到血漿中運輸 (此過程涉及氯離子轉移 Chloride shift)。
D. 顯微鏡下觀察成熟紅血球未發現細胞核 (適當)
- 解析：成熟的哺乳類紅血球是無核 (Anucleate) 的。在紅血球生成 (Erythropoiesis) 的最後階段，細胞核會被排出。
- 生理意義：騰出更多細胞內的空間來容納大量的血紅素分子，從而最大化氧氣攜帶量。

答案解析

本題要求選出「最不適當」的敘述。選項 (A) 指稱紅血球細胞質中有許多粒線體，這與成熟紅血球的生理特徵完全相反。成熟紅血球為了不消耗其運送的氧氣，並不具備粒線體，其能量來源依賴無氧糖解。故選 A。

核心知識點

考生應掌握紅血球的以下關鍵生理特徵：

結構特點：
- 雙凹圓盤狀 (Biconcave disc)：增加表面積/體積比，利於氣體交換與變形。
- 無胞器 (No organelles)：成熟後無細胞核、無粒線體、無核糖體。
能量代謝：
- 依賴無氧糖解 (Anaerobic glycolysis/Embden-Meyerhof pathway) 產生 ATP。
- 利用 Rapoport-Luebering pathway 產生 2,3-BPG，調節血紅素對氧的親和力。
- 利用 Pentose Phosphate Pathway (HMP shunt) 產生 NADPH (由 G6PD 酵素催化)，對抗氧化壓力 (維持 Glutathione 還原態)。
氣體運輸：
- 含碳酸酐酶 (Carbonic anhydrase)：加速 $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$ 反應，是 $CO_2$ 運輸的關鍵。

下列關於紅血球（red blood cell）的敘述，何者最不適當？

詳細解析

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參考資料