Kan, temel işlevleri yerine getiren sıvı bir dokudur. Bununla birlikte, farklı organizmalarda, elementleri fizyolojilerine yansıyan yapı bakımından farklılık gösterir. Yazımızda kırmızı kan hücrelerinin özellikleri üzerinde duracağız ve insan ve kurbağa eritrositlerini karşılaştıracağız.
Kan hücrelerinin çeşitliliği
Kan, plazma adı verilen sıvı hücreler arası bir madde ve oluşturulmuş elementlerden oluşur. Bunlara lökositler, eritrositler ve trombositler dahildir. Birincisi, kalıcı bir şekle sahip olmayan ve kan dolaşımında bağımsız hareket eden renksiz hücrelerdir. Vücuda yabancı partikülleri fagositozla tanıyabilir ve sindirebilirler, bu nedenle bağışıklık oluştururlar. Bu, vücudun çeşitli hastalıklara direnme yeteneğidir. Lökositler çok çeşitlidir, immünolojik hafızaya sahiptir ve canlı organizmaları doğdukları andan itibaren korurlar.
Plateletler ayrıca koruyucu bir işlev görür. Kanın pıhtılaşmasını sağlarlar. Bu işlem, proteinlerin dönüşümünün çözünmeyen formlarının oluşumu ile enzimatik reaksiyonuna dayanır. Sonuç olaraktrombüs adı verilen bir kan pıhtısı oluşur.
Kırmızı kan hücrelerinin özellikleri ve işlevleri
Eritrositler veya kırmızı kan hücreleri, solunum enzimleri içeren yapılardır. Şekilleri ve iç içerikleri farklı hayvanlarda farklılık gösterebilir. Bununla birlikte, bir takım ortak özellikler vardır. Ortalama olarak, kırmızı kan hücreleri 4 aya kadar yaşar, daha sonra dalak ve karaciğerde yok edilirler. Oluşumlarının yeri kırmızı kemik iliğidir. Kırmızı kan hücreleri evrensel kök hücrelerden oluşur. Ayrıca, yenidoğanlarda tüm kemik türleri hematopoetik dokuya sahipken, yetişkinlerde - sadece düz olanlarda.
Hayvan vücudunda bu hücreler bir dizi önemli işlevi yerine getirir. Ana şey solunumdur. Eritrositlerin sitoplazmasında özel pigmentlerin varlığı nedeniyle uygulanması mümkündür. Bu maddeler aynı zamanda hayvanların kanlarının rengini de belirler. Örneğin, yumuşakçalarda leylak olabilir ve çok zincirli solucanlarda yeşil olabilir. Pembe rengini kurbağanın kırmızı kan hücreleri sağlarken, insanlarda parlak kırmızıdır. Akciğerlerde oksijenle birleşerek onu vücudun her hücresine taşırlar, orada verirler ve karbondioksit eklerler. İkincisi ters yönde gelir ve nefes verilir.
RBC'ler ayrıca amino asitleri taşıyarak beslenme işlevi görür. Bu hücreler, kimyasal reaksiyonların hızını etkileyebilecek çeşitli enzimlerin taşıyıcılarıdır. Antikorlar kırmızı kan hücrelerinin yüzeyinde bulunur. Protein niteliğindeki bu maddeler sayesinde kırmızı kan hücreleri bağlanır vetoksinleri nötralize ederek vücudu zararlı etkilerinden korur.
Kırmızı kan hücrelerinin evrimi
Kurbağa kanı eritrositleri, evrimsel dönüşümlerin bir ara sonucunun canlı bir örneğidir. İlk kez, bu tür hücreler, nemertin tenyalarını, derisidikenlileri ve yumuşakçaları içeren protostomlarda görülür. En eski temsilcilerinde, hemoglobin doğrudan kan plazmasında bulunuyordu. Gelişmeyle birlikte hayvanların oksijene olan ihtiyacı arttı. Sonuç olarak, kandaki hemoglobin miktarı arttı, bu da kanı daha viskoz hale getirdi ve nefes almayı zorlaştırdı. Bundan çıkış yolu kırmızı kan hücrelerinin ortaya çıkmasıydı. İlk kırmızı kan hücreleri, çoğu çekirdek tarafından işgal edilen oldukça büyük yapılardı. Doğal olarak, böyle bir yapıya sahip solunum pigmentinin içeriği önemsizdir, çünkü bunun için yeterli alan yoktur.
Ayrıca, eritrositlerin boyutunda bir azalmaya, konsantrasyonun artmasına ve içlerindeki çekirdeğin kaybolmasına doğru evrimsel metamorfozlar gelişti. Şu anda, kırmızı kan hücrelerinin bikonkav şekli en etkili olanıdır. Bilim adamları, hemoglobinin en eski pigmentlerden biri olduğunu kanıtladılar. İlkel siliatların hücrelerinde bile bulunur. Modern organik dünyada hemoglobin, en fazla oksijeni taşıdığı için diğer solunum pigmentlerinin varlığıyla birlikte baskın konumunu korumuştur.
Oksijen kapasitesikan
Atardamar kanında aynı anda yalnızca belirli miktarda gaz bağlı durumda olabilir. Bu göstergeye oksijen kapasitesi denir. Bir dizi faktöre bağlıdır. Her şeyden önce, bu hemoglobin miktarıdır. Bu bağlamda kurbağa eritrositleri, insan kırmızı kan hücrelerinden önemli ölçüde daha düşüktür. Az miktarda solunum pigmenti içerirler ve konsantrasyonları düşüktür. Karşılaştırma için: 100 ml kanında bulunan amfibi hemoglobin, 11 ml'ye eşit miktarda oksijen bağlarken, insanlarda bu rakam 25'e ulaşıyor.
Hemoglobinin oksijen bağlama yeteneğini artıran faktörler arasında vücut sıcaklığındaki artış, iç ortamın pH'ı, hücre içi organik fosfat konsantrasyonu bulunur.
Kurbağa eritrositlerinin yapısı
Kurbağa eritrositlerini mikroskop altında incelerken, bu hücrelerin ökaryotik olduğunu görmek kolaydır. Hepsinin ortasında büyük bir süslemeli çekirdek vardır. Solunum pigmentlerine göre oldukça geniş bir yer kaplar. Sonuç olarak taşıyabilecekleri oksijen miktarı büyük ölçüde azalır.
İnsan ve kurbağa eritrositlerinin karşılaştırılması
İnsanların ve amfibilerin kırmızı kan hücrelerinin bir takım önemli farklılıkları vardır. Fonksiyonların performansını önemli ölçüde etkilerler. Bu nedenle, insan eritrositleri, solunum pigmentlerinin konsantrasyonunu ve taşınan oksijen miktarını önemli ölçüde artıran bir çekirdeğe sahip değildir. onların içindeözel madde - hemoglobin. Bir protein ve demir içeren bir kısımdan oluşur - heme. Kurbağa eritrositleri de bu solunum pigmentini içerir, ancak çok daha küçük miktarlarda. İnsan eritrositlerinin bikonkav şekli nedeniyle gaz değişiminin etkinliği de artar. Boyutları oldukça küçüktür, bu nedenle konsantrasyonları daha fazladır. İnsan ve kurbağa eritrositleri arasındaki temel benzerlik, tek bir işlevin uygulanmasında yatar - solunum.
RBC boyutu
Kurbağa eritrositlerinin yapısı, 23 mikrona kadar çapa ulaşan oldukça büyük boyutlarla karakterize edilir. İnsanlarda bu rakam çok daha azdır. Kırmızı kan hücrelerinin boyutu 7-8 mikron.
Konsantrasyon
Büyük boyutları nedeniyle, kurbağa kanı eritrositleri de düşük konsantrasyon ile karakterize edilir. Yani, amfibilerin 1 mm küp kanında 0.38 milyon tane var. Karşılaştırma için, insanlarda bu sayı 5 milyona ulaşıyor, bu da kanının solunum kapasitesini arttırıyor.
RBC şekli
Kurbağa eritrositlerini mikroskop altında incelerken, yuvarlak şekilleri açıkça belirlenebilir. Solunum yüzeyini arttırmadığı ve kan dolaşımında büyük bir hacim kapladığı için bikonkav insan kırmızı kan hücresi disklerinden daha az faydalıdır. Kurbağa eritrositinin doğru oval şekli, çekirdeğin şeklini tamamen tekrarlar. Genetik bilgi içeren kromatin iplikleri içerir.
Soğukkanlı hayvanlar
Kurbağa eritrositinin şekli ve iç yapısı sadece sınırlı miktarda oksijen taşımasına izin verir. Bunun nedeni, amfibilerin memeliler kadar bu gaza ihtiyaç duymamasıdır. Bunu açıklamak çok kolay. Amfibilerde solunum sadece akciğerler yoluyla değil aynı zamanda deri yoluyla da gerçekleştirilir.
Bu hayvan grubu soğukkanlıdır. Bu, vücut sıcaklıklarının ortamdaki bu göstergedeki değişikliklere bağlı olduğu anlamına gelir. Bu işaret doğrudan dolaşım sistemlerinin yapısına bağlıdır. Yani, amfibilerin kalbinin odaları arasında bölme yoktur. Bu nedenle sağ atriyumlarında venöz ve arteriyel kan karışır ve bu formda doku ve organlara girer. Eritrositlerin yapısal özelliklerinin yanı sıra, bu onların gaz değişim sistemini sıcakkanlı hayvanlardaki kadar mükemmel yapmaz.
Sıcakkanlı hayvanlar
Sıcak kanlı organizmaların vücut ısısı sabittir. Bunlar, insanlar da dahil olmak üzere kuşları ve memelileri içerir. Vücutlarında venöz ve arteriyel kanın karışması yoktur. Bu, kalp odacıkları arasında tam bir septuma sahip olmanın sonucudur. Sonuç olarak, akciğerler hariç tüm doku ve organlar oksijenle doymuş saf arteriyel kan alır. Daha iyi termoregülasyonla birlikte bu, gaz değişiminin yoğunluğunun artmasına katkıda bulunur.
Yani, yazımızda insan ve kurbağa eritrositlerinin hangi özelliklere sahip olduğunu inceledik. Başlıca farklılıkları büyüklük, bir çekirdeğin varlığı ve kandaki konsantrasyon seviyesi ile ilgilidir. Kurbağa eritrositleri ökaryotik hücrelerdir, boyutları daha büyüktür ve konsantrasyonları düşüktür. Bu yapı nedeniyle daha az miktarda solunum pigmenti içerirler, bu nedenle amfibilerde pulmoner gaz değişimi daha az verimlidir. Bu, ek bir cilt solunum sistemi yardımıyla telafi edilir. Alyuvarların yapısal özellikleri, dolaşım sistemi ve termoregülasyon mekanizmaları, amfibilerin soğukkanlılığını belirler.
İnsanlardaki bu hücrelerin yapısal özellikleri daha ilericidir. Bikonkav şekil, küçük boyut ve bir çekirdeğin olmaması, taşınan oksijen miktarını ve gaz değişim oranını önemli ölçüde artırır. İnsan eritrositleri, vücudun tüm hücrelerini hızla oksijenle doyurarak ve karbondioksit salarak solunum işlevini daha verimli bir şekilde yerine getirir.
