40.2B: Punasolut
Punasolut
Punasolut eli erytrosyytit (erythro- = ”punainen”; -cyte = ”solu”) ovat erikoistuneita soluja, jotka kiertävät elimistössä ja tuottavat happea muille soluille, ja ne muodostuvat luuytimen kantasoluista. Nisäkkäiden punasolut ovat pieniä, kaksoiskuperia soluja, joissa ei kypsyessään ole tumia eikä mitokondrioita; ne ovat kooltaan vain 7-8 µm. Linnuilla ja ei-avianisilla matelijoilla punasolut sisältävät ytimen.
Veren punainen väritys tulee rautaa sisältävästä proteiinista hemoglobiinista (ks. kohdassa ) Tämän proteiinin pääasiallinen tehtävä on kuljettaa happea, mutta se kuljettaa myös hiilidioksidia. Hemoglobiinia pakkautuu punasoluihin noin 250 miljoonaa hemoglobiinimolekyyliä solua kohti. Kukin hemoglobiinimolekyyli sitoo neljä happimolekyyliä, joten kukin punasolu kuljettaa miljardi happimolekyyliä. Ihmiskehon viidessä litrassa verta on noin 25 biljoonaa punaista verisolua, jotka voivat kuljettaa milloin tahansa jopa 25 sekstimiljoonaa (25 × 1021) happimolekyyliä. Nisäkkäillä erytrosyyttien organellien puuttuminen jättää enemmän tilaa hemoglobiinimolekyyleille. Mitokondrioiden puuttuminen estää myös hapen käytön aineenvaihdunnalliseen hengitykseen. Vain nisäkkäillä on anukleoituneita punasoluja; joillakin nisäkkäillä (esimerkiksi kameleilla) on kuitenkin nukleoituneita punasoluja. Nukleoituneiden punasolujen etuna on, että näissä soluissa voi tapahtua mitoosi. Anukleoituneet punasolut metaboloituvat anaerobisesti (ilman happea) hyödyntäen alkeellista metaboliareittiä ATP:n tuottamiseksi ja hapenkuljetuksen tehokkuuden lisäämiseksi.
Eivät kaikki eliöt käytä hemoglobiinia hapen kuljetusmenetelmänä. Selkärangattomat eläimet, jotka käyttävät veren sijaan hemolymfaa, käyttävät erilaisia kuparia tai rautaa sisältäviä pigmenttejä hapen sitomiseen. Hemosyaniinia, sinivihreää, kuparia sisältävää proteiinia, esiintyy nilviäisissä, äyriäisissä ja joissakin niveljalkaisissa ( b). Klorokruoriinia, vihreää väriä sisältävää rautaa sisältävää pigmenttiä, esiintyy neljässä monisukasmadon suvussa. Hemerytriiniä, punaista, rautaa sisältävää proteiinia, esiintyy joissakin monisukasmadoissa ja annelideoissa ( c). Nimestään huolimatta hemerytriini ei sisällä hemiryhmää; sen hapenkuljetuskyky on heikko hemoglobiiniin verrattuna.
Punasolujen pieni koko ja suuri pinta-ala mahdollistavat hapen ja hiilidioksidin nopean diffuusion plasmakalvon läpi. Keuhkoissa hiilidioksidi vapautuu, kun taas happi imeytyy vereen. Kudoksissa happi vapautuu verestä, kun taas hiilidioksidi sitoutuu kuljetettavaksi takaisin keuhkoihin. Tutkimuksissa on havaittu, että hemoglobiini sitoo myös typpioksiduuli (NO). Typpioksidi on vasodilataattori: aine, joka aiheuttaa verisuonten laajenemista ja alentaa siten verenpainetta. Se rentouttaa verisuonia ja kapillaareja, mikä voi auttaa kaasujen vaihtoa ja punasolujen kulkua kapeiden verisuonten läpi. Nitroglyseriini, joka on angina pectoriksen ja sydänkohtausten hoitoon tarkoitettu sydänlääke, muuttuu NO:ksi, joka auttaa rentouttamaan verisuonia, mikä lisää hapen virtausta koko kehossa.
Punasolujen ominaispiirre on niiden glykolipidi- ja glykoproteiinipinnoite; nämä ovat lipidejä ja proteiineja, joihin on kiinnittynyt hiilihydraattimolekyylejä. Ihmisillä punasolujen pintaglykoproteiinit ja glykolipidit vaihtelevat yksilöittäin, jolloin syntyy erilaisia veriryhmiä, kuten A, B ja O. Punasolujen keskimääräinen elinikä on 120 päivää, jolloin ne hajoavat ja kierrätetään maksassa ja pernassa fagosytoivien makrofagien, eräänlaisten valkosolujen, toimesta.