紅細胞,又稱為紅血球或血紅細胞,是血液中數量最多的一种血球,同時也是脊椎動物體內通過血液將氧氣從肺或鰓運送到身體各個組織的最主要的媒介。破裂中的紅細胞或其碎片則稱為裂紅細胞。

紅細胞的主要功能分子是血紅蛋白,佔紅細胞的90%。血紅蛋白是一種含有血紅素的蛋白質分子,它可以在肺部或鰓部與氧氣分子結合,然後在身體的組織中將結合的氧氣分子釋放。氧氣分子可以很容易地以擴散方式通過紅細胞的細胞膜。血紅蛋白也可以運送有機體使用氧氣後產生的二氧化碳(不到氧氣總量的2%,更多的二氧化碳由血漿來運輸)。另一種相關的蛋白質分子肌紅蛋白,可以在肌肉細胞中存儲氧氣。此外,血紅蛋白與一氧化碳的結合活性要遠高於氧氣,因此當空氣中存在一定量的一氧化碳時,血紅蛋白失去攜氧能力,導致一氧化碳中毒,嚴重時可致死。

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