Erytrocyt: struktura, forma i funkcja. Cechy struktury czerwonych krwinek
Erytrocyt, którego struktura i funkcje, które rozważamy w naszym artykule, jest najważniejszym składnikiem krwi. To właśnie te komórki przeprowadzają wymianę gazową, zapewniając oddychanie na poziomie komórkowym i tkankowym.
Erytrocyt: struktura i funkcja
Układ krążenia człowieka i ssaków charakteryzuje się najdoskonalszą budową w porównaniu z innymi organizmami. Składa się z czterokomorowego serca i zamkniętego układu naczyń, przez które stale krąży krew. Ta tkanka składa się z ciekłego składnika - osocza i wielu komórek: erytrocytów, leukocytów i płytek krwi. Każda komórka odgrywa swoją rolę. Struktura erytrocytów człowieka ze względu na wykonywane funkcje. Dotyczy to wielkości, kształtu i ilości danych. krwinki.
Cechy struktury czerwonych krwinek
Czerwone krwinki mają kształt dwuwklęgowej tarczy. Nie są w stanie poruszać się niezależnie w krwioobiegu, podobnie jak leukocyty. Do tkanek i narządów wewnętrznych przechodzą przez pracę serca. Erytrocyty - komórki prokariotyczne. Oznacza to, że nie zawierają dekorowanego rdzenia. W przeciwnym razie nie mogliby przenosić tlenu i dwutlenku węgla. Ta funkcja jest wykonywana ze względu na obecność w komórce specjalnej substancji - hemoglobiny, która również determinuje czerwony kolor ludzkiej krwi.
Struktura hemoglobiny
Struktura i funkcja czerwonych krwinek wynika w dużej mierze ze specyfiki tej konkretnej substancji. Hemoglobina składa się z dwóch składników. Jest to składnik żelaza zwany heme i białko globiny. Po raz pierwszy angielski biochemik Max Ferdinand Perut był w stanie odcyfrować strukturę przestrzenną tego związku chemicznego. Za to odkrycie w 1962 roku otrzymał Nagrodę Nobla. Hemoglobina jest członkiem grupy chromoproteinowej. Obejmują one złożone białka składające się z prostego biopolimeru i grupy protetycznej. W przypadku hemoglobiny ta grupa to hem. Ta grupa obejmuje również rośliny chlorofilu, które zapewniają proces fotosyntezy.
Jak przebiega wymiana gazowa?
U ludzi i innych zwierząt akordowych hemoglobina znajduje się w erytrocytach, a u bezkręgowców jest rozpuszczana bezpośrednio w osocze krwi. W każdym przypadku skład chemiczny tego złożonego białka pozwala na tworzenie niestabilnych związków z tlenem i dwutlenkiem węgla. Krew nasyconą tlenem nazywa się tętniczym. Jest wzbogacony o ten gaz w płucach.
Z aorty trafia do tętnic, a następnie do naczyń włosowatych. Te najmniejsze naczynia pasują do każdej komórki w ciele. Tutaj erytrocyty oddają tlen i przywiązują główny produkt oddychania - dwutlenek węgla. Wraz z przepływem krwi, która jest już żylna, ponownie wchodzą do płuc. W tych narządach wymiana gazowa zachodzi w najmniejszych pęcherzykach - pęcherzykach płucnych. Tutaj hemoglobina się odłącza dwutlenek węgla który jest usuwany z organizmu poprzez wydech, a krew jest ponownie nasycona tlenem.
Takie reakcje chemiczne są spowodowane obecnością dwuwartościowego żelaza w hemie. W wyniku związku i rozkładu, kolejno tworzą się hydroksy- i karbhemoglobina. Ale złożone białko erytrocytów może tworzyć i utrzymywać związki. Na przykład w przypadku niepełnego spalania paliwa tlenek węgla który tworzy się z hemoglobiną karboksyhemoglobiny. Proces ten prowadzi do śmierci krwinek czerwonych i zatrucia organizmu, co może być śmiertelne.
Co to jest anemia
Skrócenie oddechu, wyczuwalna słabość, szum w uszach, zauważalna bladość skóry i błon śluzowych mogą wskazywać na niewystarczającą ilość hemoglobiny. Tempo jego treści zależy od płci. W przypadku kobiet liczba ta wynosi 120-140 g na 1000 ml krwi, a dla mężczyzn 180 g / l. Zawartość hemoglobiny we krwi noworodków jest największa. To przekracza tę wartość u dorosłych, osiągając 210 g / l.
Niedobór hemoglobiny jest poważnym stanem zwanym niedokrwistością lub niedokrwistością. Może to być spowodowane brakiem witamin i soli żelaza w produktach spożywczych, skłonnością do spożywania alkoholu, wpływem zanieczyszczenia radiacyjnego na organizm i innymi negatywnymi czynnikami środowiskowymi.
Obniżenie poziomu hemoglobiny może być spowodowane czynnikami naturalnymi. Na przykład u kobiet przyczyną anemii może być cykl menstruacyjny lub ciąża. Następnie ilość hemoglobiny jest znormalizowana. Czasowe zmniejszenie tego wskaźnika obserwuje się również u aktywnych dawców, którzy często oddają krew. Ale zwiększona liczba czerwonych krwinek jest również dość niebezpieczna i niepożądana dla organizmu. Prowadzi to do zwiększenia gęstości krwi i tworzenia się skrzepów krwi. Często wzrost tego wskaźnika obserwuje się u osób mieszkających na obszarach górskich.
Normalizuj poziomy hemoglobiny, ewentualnie jedząc żywność zawierającą żelazo. Należą do nich wątroba, język, mięso bydła, królik, ryba, czarny i czerwony kawior. Produkty pochodzenia roślinnego zawierają również niezbędny pierwiastek śladowy, jednak wchłonięte w nie żelazo jest znacznie trudniejsze. Należą do nich rośliny strączkowe, gryka, jabłka, melasy, czerwona papryka i zielenie.
Kształt i rozmiar
Struktura krwinek czerwonych charakteryzuje się przede wszystkim ich formą, co jest dość niezwykłe. Naprawdę wygląda jak dysk, wklęsły po obu stronach. Ta postać czerwonych krwinek nie jest przypadkowa. Zwiększa powierzchnię krwinek czerwonych i zapewnia najbardziej efektywną penetrację tlenu do nich. Ten nietypowy kształt przyczynia się do wzrostu liczby tych komórek. Tak więc, w normie 1 sześcienny mm ludzkiej krwi zawiera około 5 milionów czerwonych krwinek, co również przyczynia się do najlepszej wymiany gazowej.
Struktura żaby z czerwonych krwinek
Naukowcy od dawna ustalili, że ludzkie krwinki czerwone mają cechy strukturalne, które zapewniają najskuteczniejszą wymianę gazową. Dotyczy to formy, ilości i zawartości wewnętrznej. Jest to szczególnie widoczne przy porównywaniu struktury czerwonych krwinek osoby i żaby. W tym ostatnim, czerwone krwinki są owalne i zawierają jądro. To znacznie zmniejsza zawartość pigmentów oddechowych. Czerwone krwinki żaby są znacznie większe niż ludzkie, dlatego ich koncentracja nie jest tak wysoka. Dla porównania: jeśli dana osoba ma więcej niż 5 milionów metrów sześciennych, to liczba ta dla płazów sięga 0,38.
Ewoltrocyt Ewolucja
Struktura ludzkich erytrocytów i żab pozwala wyciągnąć wnioski na temat ewolucyjnych przekształceń takich struktur. Pigmenty oddechowe znajdują się również w najprostszych orzęskach. We krwi bezkręgowców są one zawarte bezpośrednio w osoczu. Ale znacznie zwiększa gęstość krwi, co może prowadzić do tworzenia się skrzepów krwi w naczyniach. Dlatego ewolucyjne przekształcenia zmieniały się wraz z upływem czasu w kierunku pojawienia się wyspecjalizowanych komórek, powstawania ich dwuwklęsłych form, zanikania jądra, zmniejszania ich wielkości i wzrostu koncentracji.
Ontogeneza czerwonych krwinek
Erytrocyt, którego struktura ma wiele charakterystycznych cech, zachowuje swoją żywotność przez 120 dni. Następnie następuje ich niszczenie w wątrobie i śledzionie. Głównym ludzkim organem krwiotwórczym jest czerwony szpik kostny. W nim stale dochodzi do tworzenia nowych czerwonych krwinek z komórek macierzystych. Początkowo zawierają jądro, które, gdy dojrzewa, zostaje zniszczone i zastąpione hemoglobiną.
Cechy transfuzji krwi
W życiu człowieka często zdarzają się sytuacje, w których konieczna jest transfuzja krwi. Przez długi czas takie operacje prowadziły do śmierci pacjentów, ale prawdziwe przyczyny tego stanu pozostały tajemnicą. Dopiero na początku XX wieku ustalono, że za erytrocytę należy obwiniać wszystko. Struktura tych komórek określa ludzką grupę krwi. Jest ich tylko cztery i wyróżniają się systemem AB0.
Każdy z nich wyróżnia się szczególnym rodzajem substancji białkowych zawartych w czerwonych ciałkach krwi. Nazywane są aglutynogenami. U osób z pierwszą grupą krwi są one nieobecne. Z drugim - mają aglutynogeny A, z trzecim - B, z czwartym - AB. W tym samym czasie osocze krwi zawiera białka aglutyniny: alfa, betta lub oba. Połączenie tych substancji decyduje o zgodności grup krwi. Oznacza to, że jednoczesna obecność aglutynogenu A i aglutyniny alfa we krwi jest niemożliwa. W takim przypadku czerwone krwinki sklejają się, co może prowadzić do śmierci organizmu.
Co to jest czynnik Rh
Struktura ludzkiego erytrocytów determinuje wykonanie innej funkcji - definicji czynnika Rh. Ta funkcja jest również koniecznie brana pod uwagę podczas transfuzji krwi. U osób Rh dodatnich na błonie erytrocytów jest specjalne białko. Większość z tych osób na świecie - ponad 80%. W Rh - ludzie negatywni nie mają takiego białka.
Jakie jest niebezpieczeństwo związane z mieszaniem krwi z krwinkami czerwonymi różnych typów? W czasie ciąży, kobieta z ujemnym Rh może dostać we krwi białko płodu. W odpowiedzi ciało matki zacznie produkować ochronne przeciwciała, które je neutralizują. Podczas tego procesu erytrocyty płodu Rh-dodatniego są niszczone. Współczesna medycyna stworzyła specjalne leki, aby zapobiec temu konfliktowi.
Czerwone krwinki to czerwone krwinki, których główną funkcją jest transfer tlenu z płuc do komórek i tkanek oraz dwutlenek węgla w przeciwnym kierunku. Ta rola jest możliwa dzięki dwuwypukłym kształtom, małym rozmiarom, wysokim stężeniom i obecności hemoglobiny w komórce.