40.2B: Czerwone krwinki
Czerwone krwinki
Czerwone krwinki, lub erytrocyty (erythro- = „czerwony”; -cyte = „komórka”), wyspecjalizowane komórki, które krążą w organizmie dostarczając tlen innym komórkom, powstają z komórek macierzystych w szpiku kostnym. U ssaków krwinki czerwone są małymi, dwuwklęsłymi komórkami, które w wieku dojrzałym nie zawierają jądra ani mitochondriów; ich wielkość wynosi zaledwie 7-8 µm. U ptaków i gadów nie-avis, czerwone krwinki zawierają jądro.
Czerwone zabarwienie krwi pochodzi od zawierającego żelazo białka hemoglobiny (patrz w ) Głównym zadaniem tego białka jest przenoszenie tlenu, ale transportuje dwutlenek węgla, jak również. Hemoglobina jest upakowana w czerwonych krwinkach w ilości około 250 milionów cząsteczek hemoglobiny na komórkę. Każda cząsteczka hemoglobiny wiąże cztery cząsteczki tlenu, dzięki czemu każda czerwona krwinka przenosi miliard cząsteczek tlenu. W pięciu litrach krwi w organizmie człowieka znajduje się około 25 trylionów czerwonych krwinek, które w każdej chwili mogą przenosić do 25 sekstylionów (25 × 1021) cząsteczek tlenu. U ssaków, brak organelli w erytrocytach pozostawia więcej miejsca dla cząsteczek hemoglobiny. Brak mitochondriów również uniemożliwia wykorzystanie tlenu do oddychania metabolicznego. Tylko ssaki mają bezjądrowe krwinki czerwone; jednak niektóre ssaki (na przykład wielbłądy) mają jądrzaste krwinki czerwone. Zaletą jądrzastych krwinek czerwonych jest to, że mogą one ulegać mitozie. Jądrzaste krwinki czerwone metabolizują beztlenowo (bez tlenu), wykorzystując prymitywny szlak metaboliczny do produkcji ATP i zwiększenia wydajności transportu tlenu.
Nie wszystkie organizmy używają hemoglobiny jako metody transportu tlenu. Bezkręgowce, które wykorzystują hemolimfę, a nie krew, używają różnych pigmentów zawierających miedź lub żelazo do wiązania się z tlenem. Hemocyjanina, niebiesko-zielone, zawierające miedź białko występuje u mięczaków, skorupiaków i niektórych stawonogów ( b). Chlorokruoryna, zielono zabarwiony, zawierający żelazo pigment, występuje w czterech rodzinach wieloszczetów. Hemerytryna, czerwone, zawierające żelazo białko, występuje u niektórych robaków wieloszczetów i małżoraczków ( c). Pomimo nazwy, hemerytryna nie zawiera grupy hemowej; jej zdolność przenoszenia tlenu jest słaba w porównaniu z hemoglobiną.
Niewielkie rozmiary i duża powierzchnia krwinek czerwonych pozwalają na szybką dyfuzję tlenu i dwutlenku węgla przez błonę plazmatyczną. W płucach dwutlenek węgla jest uwalniany, podczas gdy tlen jest pobierany przez krew. W tkankach tlen jest uwalniany z krwi, podczas gdy dwutlenek węgla jest wiązany i transportowany z powrotem do płuc. Badania wykazały, że hemoglobina wiąże również podtlenek azotu (NO). Podtlenek azotu jest środkiem rozszerzającym naczynia krwionośne, który powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych, obniżając w ten sposób ciśnienie krwi. Rozluźnia on naczynia krwionośne i włosowate, co może pomóc w wymianie gazowej i przepływie czerwonych krwinek przez wąskie naczynia. Nitrogliceryna, lek nasercowy stosowany w leczeniu dławicy piersiowej i zawałów serca, jest przekształcana w NO, który pomaga rozluźnić naczynia krwionośne, zwiększając przepływ tlenu w całym organizmie.
Charakterystyczną cechą krwinek czerwonych jest ich powłoka glikolipidowa i glikoproteinowa; są to lipidy i białka, do których dołączone są cząsteczki węglowodanów. U ludzi, powierzchniowe glikoproteiny i glikolipidy na krwinkach czerwonych różnią się u poszczególnych osób, tworząc różne grupy krwi, takie jak A, B i O. Krwinki czerwone mają średnią długość życia 120 dni, w którym to czasie są one rozkładane i utylizowane w wątrobie i śledzionie przez makrofagi fagocytujące, rodzaj białych krwinek.
.