40.2B: Globulele roșii
Globulele roșii
Globulele roșii, sau eritrocitele (eritro- = „roșu”; -cit = „celulă”), celule specializate care circulă prin organism furnizând oxigen altor celule, sunt formate din celule stem în măduva osoasă. La mamifere, eritrocitele sunt celule mici, biconcave, care, la maturitate, nu conțin un nucleu sau mitocondrii; ele au o dimensiune de numai 7-8 µm. La păsări și la reptilele neaviare, globulele roșii conțin un nucleu.
Culoarea roșie a sângelui provine de la hemoglobina, o proteină care conține fier (vezi în ) Principala sarcină a acestei proteine este de a transporta oxigenul, dar transportă și dioxidul de carbon. Hemoglobina este împachetată în celulele roșii din sânge la o rată de aproximativ 250 de milioane de molecule de hemoglobină pe celulă. Fiecare moleculă de hemoglobină se leagă de patru molecule de oxigen, astfel încât fiecare globule roșii transportă un miliard de molecule de oxigen. Există aproximativ 25 de trilioane de globule roșii în cei cinci litri de sânge din corpul uman, care ar putea transporta până la 25 de sextilioane (25 × 1021) de molecule de oxigen în orice moment. La mamifere, lipsa organitelor din eritrocite lasă mai mult spațiu pentru moleculele de hemoglobină. Lipsa mitocondriilor împiedică, de asemenea, utilizarea oxigenului pentru respirația metabolică. Numai mamiferele au eritrocite anucleate; cu toate acestea, unele mamifere (cămilele, de exemplu) au eritrocite nucleate. Avantajul globulelor roșii nucleate constă în faptul că aceste celule pot suferi mitoze. Globulele roșii anucleate metabolizează anaerob (fără oxigen), utilizând o cale metabolică primitivă pentru a produce ATP și pentru a crește eficiența transportului de oxigen.
Nu toate organismele folosesc hemoglobina ca metodă de transport al oxigenului. Nevertebratele care utilizează hemolimfa mai degrabă decât sângele folosesc diferiți pigmenți care conțin cupru sau fier pentru a se lega de oxigen. Hemocianina, o proteină albastru-verzui, care conține cupru, se găsește la moluște, crustacee și la unele artropode ( b). Clorocruorina, un pigment de culoare verde, care conține fier, se găsește în patru familii de viermi tubari policheți. Hemeritrina, o proteină roșie, care conține fier, se găsește la unii viermi policheți și anelide ( c). În ciuda numelui, hemeritrina nu conține o grupare heme; capacitatea sa de transport al oxigenului este slabă în comparație cu hemoglobina.
Dimensiunile mici și suprafața mare a globulelor roșii permit o difuzie rapidă a oxigenului și a dioxidului de carbon prin membrana plasmatică. În plămâni, dioxidul de carbon este eliberat în timp ce oxigenul este absorbit de sânge. În țesuturi, oxigenul este eliberat din sânge, în timp ce dioxidul de carbon este legat pentru a fi transportat înapoi în plămâni. Studiile au descoperit că hemoglobina leagă, de asemenea, protoxidul de azot (NO). Protoxidul de azot este un vasodilatator: un agent care determină dilatarea vaselor de sânge, reducând astfel tensiunea arterială. Acesta relaxează vasele de sânge și capilarele, ceea ce poate ajuta la schimbul de gaze și la trecerea globulelor roșii prin vasele înguste. Nitroglicerina, un medicament pentru inimă pentru angina pectorală și atacurile de cord, este transformată în NO pentru a ajuta la relaxarea vaselor de sânge, crescând fluxul de oxigen în tot corpul.
O caracteristică a globulelor roșii este învelișul lor glicolipidic și glicoproteic; acestea sunt lipide și proteine care au molecule de carbohidrați atașate. La om, glicoproteinele și glicolipidele de suprafață de pe globulele roșii variază de la un individ la altul, producând diferitele grupe de sânge, cum ar fi A, B și O. Globulele roșii au o durată de viață medie de 120 de zile, moment în care sunt descompuse și reciclate în ficat și splină de către macrofagele fagocitare, un tip de globule albe.
.