40.2B: Červené krvinky
Červené krvinky
Červené krvinky neboli erytrocyty (erythro- = „červený“; -cyt = „buňka“), specializované buňky, které cirkulují v těle a dodávají kyslík ostatním buňkám, vznikají z kmenových buněk v kostní dřeni. U savců jsou červené krvinky malé, bikonkávní buňky, které v době zralosti neobsahují jádro ani mitochondrie; jejich velikost je pouze 7-8 µm. U ptáků a neptačích plazů červené krvinky obsahují jádro.
Červené zbarvení krve pochází z bílkoviny hemoglobinu obsahující železo (viz v ) Hlavním úkolem této bílkoviny je přenášet kyslík, ale přenáší také oxid uhličitý. Hemoglobin je zabalen do červených krvinek v množství asi 250 milionů molekul hemoglobinu na buňku. Každá molekula hemoglobinu váže čtyři molekuly kyslíku, takže každá červená krvinka přenáší jednu miliardu molekul kyslíku. V pěti litrech krve v lidském těle je přibližně 25 bilionů červených krvinek, které mohou v každém okamžiku nést až 25 sextilionů (25 × 1021) molekul kyslíku. U savců chybí v erytrocytech organely, takže pro molekuly hemoglobinu zbývá více místa. Nedostatek mitochondrií také brání využití kyslíku pro metabolické dýchání. Pouze savci mají červené krvinky bez jader; někteří savci (například velbloudi) však mají červené krvinky s jádry. Výhodou jádrových červených krvinek je, že tyto buňky mohou podléhat mitóze. Jádrové červené krvinky metabolizují anaerobně (bez kyslíku), využívají primitivní metabolickou cestu k produkci ATP a zvyšují účinnost přenosu kyslíku.
Ne všechny organismy používají jako způsob přenosu kyslíku hemoglobin. Bezobratlí, kteří využívají spíše hemolymfu než krev, používají k navázání kyslíku různé pigmenty obsahující měď nebo železo. Hemocyanin, modrozelený protein obsahující měď, se nachází u měkkýšů, korýšů a některých členovců ( b). Chlorokruorin, zeleně zbarvený pigment obsahující železo, se vyskytuje u čtyř čeledí mnohonožek. Hemerythrin, červeně zbarvený protein obsahující železo, se vyskytuje u některých mnohonožek a annelidů ( c). Navzdory názvu hemerytrin neobsahuje hemovou skupinu; jeho schopnost přenášet kyslík je ve srovnání s hemoglobinem slabá.
Malé rozměry a velký povrch červených krvinek umožňují rychlou difuzi kyslíku a oxidu uhličitého přes plazmatickou membránu. V plicích se oxid uhličitý uvolňuje, zatímco kyslík je přijímán krví. V tkáních se kyslík uvolňuje z krve, zatímco oxid uhličitý je vázán pro transport zpět do plic. Studie zjistily, že hemoglobin váže také oxid dusnatý (NO). Oxid dusný je vazodilatátor: látka, která způsobuje rozšíření cév, a tím snižuje krevní tlak. Uvolňuje cévy a kapiláry, což může pomoci při výměně plynů a průchodu červených krvinek úzkými cévami. Nitroglycerin, lék na anginu pectoris a srdeční infarkty, se přeměňuje na NO, který pomáhá uvolňovat cévy a zvyšuje průtok kyslíku celým tělem.
Harakteristickým znakem červených krvinek je jejich glykolipidový a glykoproteinový obal; jedná se o lipidy a bílkoviny, na které jsou připojeny molekuly sacharidů. U člověka se povrchové glykoproteiny a glykolipidy na červených krvinkách u jednotlivých jedinců liší, čímž vznikají různé krevní skupiny, například A, B a O. Červené krvinky mají průměrnou životnost 120 dní, kdy jsou rozkládány a recyklovány v játrech a slezině fagocytujícími makrofágy, což je druh bílých krvinek.
.