40.2B : Les globules rouges
Les globules rouges
Les globules rouges, ou érythrocytes (erythro- = « rouge » ; -cyte = « cellule »), cellules spécialisées qui circulent dans le corps en fournissant de l’oxygène aux autres cellules, sont formés à partir de cellules souches dans la moelle osseuse. Chez les mammifères, les globules rouges sont de petites cellules biconcaves qui, à maturité, ne contiennent ni noyau ni mitochondries ; ils ne mesurent que 7 à 8 µm. Chez les oiseaux et les reptiles non aviaires, les globules rouges contiennent un noyau.
La coloration rouge du sang provient de l’hémoglobine, une protéine contenant du fer (voir en ) La principale fonction de cette protéine est de transporter l’oxygène, mais elle transporte également le dioxyde de carbone. L’hémoglobine est emballée dans les globules rouges à raison d’environ 250 millions de molécules d’hémoglobine par cellule. Chaque molécule d’hémoglobine se lie à quatre molécules d’oxygène, de sorte que chaque globule rouge transporte un milliard de molécules d’oxygène. Il y a environ 25 trillions de globules rouges dans les cinq litres de sang du corps humain, qui peuvent transporter jusqu’à 25 sextillions (25 × 1021) de molécules d’oxygène à tout moment. Chez les mammifères, l’absence d’organites dans les érythrocytes laisse plus de place aux molécules d’hémoglobine. L’absence de mitochondries empêche également l’utilisation de l’oxygène pour la respiration métabolique. Seuls les mammifères ont des globules rouges anucléés ; cependant, certains mammifères (les chameaux, par exemple) ont des globules rouges nucléés. L’avantage des globules rouges nucléés est que ces cellules peuvent subir une mitose. Les globules rouges anucléés ont un métabolisme anaérobie (sans oxygène), faisant appel à une voie métabolique primitive pour produire de l’ATP et augmenter l’efficacité du transport de l’oxygène.
Tous les organismes n’utilisent pas l’hémoglobine comme méthode de transport de l’oxygène. Les invertébrés qui utilisent l’hémolymphe plutôt que le sang utilisent différents pigments contenant du cuivre ou du fer pour se lier à l’oxygène. L’hémocyanine, une protéine bleu-vert contenant du cuivre, est présente chez les mollusques, les crustacés et certains arthropodes ( b). La chlorocruorine, un pigment de couleur verte contenant du fer, est présente dans quatre familles de vers tubicoles polychètes. L’hémérythrine, une protéine rouge contenant du fer, se trouve chez certains vers polychètes et annélides ( c). Malgré son nom, l’hémérythrine ne contient pas de groupe hème ; sa capacité à transporter l’oxygène est faible par rapport à l’hémoglobine.
La petite taille et la grande surface des globules rouges permettent une diffusion rapide de l’oxygène et du dioxyde de carbone à travers la membrane plasmique. Dans les poumons, le dioxyde de carbone est libéré tandis que l’oxygène est absorbé par le sang. Dans les tissus, l’oxygène est libéré par le sang tandis que le dioxyde de carbone est lié pour être ramené vers les poumons. Des études ont révélé que l’hémoglobine lie également le protoxyde d’azote (NO). Le protoxyde d’azote est un vasodilatateur : un agent qui provoque la dilatation des vaisseaux sanguins, réduisant ainsi la pression artérielle. Il détend les vaisseaux sanguins et les capillaires, ce qui peut faciliter les échanges gazeux et le passage des globules rouges dans les vaisseaux étroits. La nitroglycérine, un médicament contre l’angine de poitrine et les crises cardiaques, est convertie en NO pour aider à détendre les vaisseaux sanguins, augmentant ainsi le flux d’oxygène dans tout le corps.
Une caractéristique des globules rouges est leur revêtement de glycolipides et de glycoprotéines ; ce sont des lipides et des protéines auxquels sont attachées des molécules de glucides. Chez l’homme, les glycoprotéines et les glycolipides de surface des globules rouges varient d’un individu à l’autre, produisant les différents groupes sanguins, tels que A, B et O. Les globules rouges ont une durée de vie moyenne de 120 jours, période à laquelle ils sont décomposés et recyclés dans le foie et la rate par des macrophages phagocytaires, un type de globules blancs.
Les globules rouges ont une durée de vie moyenne de 120 jours.