40.2B: Röda blodkroppar
Röda blodkroppar
Röda blodkroppar eller erytrocyter (erytro- = ”röd”; -cyt = ”cell”), specialiserade celler som cirkulerar i kroppen och levererar syre till andra celler, bildas från stamceller i benmärgen. Hos däggdjur är röda blodkroppar små, bikonkava celler som vid mognad inte innehåller någon kärna eller mitokondrier; de är endast 7-8 µm stora. Hos fåglar och icke-aviära reptiler innehåller röda blodkroppar en kärna.
Blodets röda färg kommer från det järnhaltiga proteinet hemoglobin (se i ) Detta proteins främsta uppgift är att transportera syre, men det transporterar även koldioxid. Hemoglobin packas i röda blodkroppar med en hastighet av cirka 250 miljoner molekyler hemoglobin per cell. Varje hemoglobinmolekyl binder fyra syremolekyler så att varje röd blodkropp transporterar en miljard syremolekyler. Det finns ungefär 25 biljoner röda blodkroppar i de fem liter blod som finns i människokroppen, som kan bära upp till 25 sextiljoner (25 × 1021) syremolekyler när som helst. Hos däggdjur ger avsaknaden av organeller i erytrocyterna mer utrymme för hemoglobinmolekylerna. Avsaknaden av mitokondrier förhindrar också att syret används för metabolisk andning. Endast däggdjur har kärnlösa röda blodkroppar, men vissa däggdjur (t.ex. kameler) har kärnlösa röda blodkroppar. Fördelen med nukleerade röda blodkroppar är att dessa celler kan genomgå mitos. Anukleerade röda blodkroppar metaboliserar anaerobt (utan syre) och använder sig av en primitiv metabolisk väg för att producera ATP och öka syretransportens effektivitet.
Inte alla organismer använder hemoglobin som metod för syretransport. Ryggradslösa djur som använder sig av hemolymphe i stället för blod använder olika pigment som innehåller koppar eller järn för att binda till syret. Hemocyanin, ett blågrönt, kopparhaltigt protein finns hos blötdjur, kräftdjur och vissa leddjur ( b). Klorokruorin, ett grönfärgat, järnhaltigt pigment, finns i fyra familjer av polychaete tubmaskar. Hemerytrin, ett rött, järnhaltigt protein, finns i vissa polychaetmaskar och annelider ( c). Trots namnet innehåller hemerythrin ingen hemgrupp; dess syrebärande förmåga är dålig jämfört med hemoglobin.
De röda blodkropparnas ringa storlek och stora yta möjliggör snabb diffusion av syre och koldioxid genom plasmamembranet. I lungorna frigörs koldioxid medan syre tas upp av blodet. I vävnaderna frigörs syre från blodet medan koldioxid binds för transport tillbaka till lungorna. Studier har visat att hemoglobin även binder lustgas (NO). Dikväveoxid är en vasodilator: ett medel som orsakar utvidgning av blodkärlen och därmed sänker blodtrycket. Det slappnar av i blodkärlen och kapillärerna, vilket kan bidra till gasutbytet och till att de röda blodkropparna kan passera genom trånga kärl. Nitroglycerin, en hjärtmedicin för angina pectoris och hjärtattacker, omvandlas till NO för att hjälpa till att slappna av blodkärlen, vilket ökar syreflödet i hela kroppen.
Ett kännetecken för de röda blodkropparna är deras glykolipid- och glykoproteinbeläggning; dessa är lipider och proteiner som har kolhydratmolekyler som är knutna till dem. Hos människor varierar ytglykoproteinerna och glykolipiderna på de röda blodkropparna mellan individer, vilket ger upphov till de olika blodgrupperna, till exempel A, B och O. Röda blodkroppar har en genomsnittlig livslängd på 120 dagar, då de bryts ner och återvinns i levern och mjälten av fagocyterande makrofager, en typ av vita blodkroppar.