پدیده انتشار با گلبولهای قرمز خون
حیوانات اکسیژن تنفس می کنند و بدنبال آن اکسیژن باید به تمام ارگان های بدن تحویل داده شود. این روند توسط گلبول های قرمز و انتشار آنها در سراسر بدن انجام میشود.
سلول های قرمز خون
گلبول های قرمز (RBC)نوعی گلبول خون است که نقش آن انتقال اکسیژن از ریه ها به بافت های محیطی بدن است. اکسیژن از آلوئول های ریه به RBC منتقل می شود و در آنجا به هموگلوبین متصل می شود. یک مولکول هموگلوبین می تواند چهار مولکول اکسیژن (O2)را متصل کند.
فشار جزئی اکسیژن میل هموگلوبین به اکسیژن را تعیین می کند. در ریه ها ، فشار جزئی اکسیژن زیاد است و هموگلوبین میل زیادی به اکسیژن دارد. در بافت های دیگر ، فشار جزئی اکسیژن کمتر است و هموگلوبین مولکول های اکسیژن خود را آزاد می کند.
این تفاوت در تمایلات برای اکسیژن رسانی در جایی که لازم است مهم است. گلبول های قرمز خون به شکل یک دیسک مسطح هستند و سطح وسیعی را برای انتشار اکسیژن ایجاد می کنند. از آنجا که تنها هدف آنها انتقال اکسیژن به سراسر بدن است ، آنها فاقد بسیاری از ساختارهای سلولی معمول ، از جمله هسته هستند.
هموگلوبین
سلول های قرمز خون با هموگلوبین پر می شوند. هموگلوبین یک پروتئین کروی است که از چهار زنجیره پلی پپتیدی تشکیل شده است و در هر زنجیره یک گروه اتصال دهنده آهن به نام هم وجود دارد. گروه هم به میل اکسیژن تمایل دارند و وقتی اکسیژن وجود دارد قرمز است اما وقتی اکسیژن نداشته باشد مایل به آبی است. هموگلوبین همچنین دی اکسیدکربن را برای بازگشت به ریه ها متصل می کند ، اما این در محل اتصال (هم) وجود ندارد.
هموگلوبین جنین
جنین در حال رشد از طریق خونرسانی مادر اکسیژن دریافت می کند. هموگلوبین جنین میل بیشتری به اکسیژن نسبت به خون مادر دارد ، تا اکسیژن از گلبولهای قرمز مادر از طریق جفت به گلبولهای قرمز جنین منتقل شود.
دلیل اینکه میل هموگلوبین جنین به اکسیژن بیشتر است این است که فاقد توانایی تعامل با 2،3-بیس فسفوگلیسرات (2،3-BPG ) است ، که در سلولهای بالغ میل به اکسیژن را کاهش می دهد. این تفاوت به دلیل تغییر یک اسید آمینه در اتصال 2،3-BPG است.
انتشار در RBC ها
سرعت تبادل اکسیژن و دی اکسیدکربن در گلبولهای قرمز توسط مقدار سازوکار سلولها تعیین میشود. به منظور تبادل گازها ، سلولها مراحل مختلفی از جمله نفوذ گاز در غشا سلول و اتصال هموگلوبین را طی می کنند. در مورد CO2 ، مولکول ها به یون های HCO3- و یون های H + تبدیل می شوند.
یونهای HCO3- توسط مبدل آنیونی ، AE1 منتقل می شوند و یونهای H + توسط هموگلوبین بافر می شوند. انتشار سیتوپلاسمی درون سلول همه این فرایندها را بهم پیوند می دهد. کارایی تبادل گاز به حمل و نقل غشای تسهیل شده توسط پروتئین ، از جمله حمل و نقل یونهای HCO3 توسط AE1 و نفوذ گاز به کمک پروتئین غشا بستگی دارد.
اعتقاد بر این است که شکل مسطح RBC با افزایش نسبت سطح به حجم و کاهش طول مسیر برای انتشار سیتوپلاسمی ، و در نتیجه کاهش تاخیرهای معرفی شده توسط انتشار سیتوپلاسمی ، تبادل گاز را تسهیل می کند. با این حال ، مشخص شده است که این مزایا بسیار ناچیز است.
همچنین بخوانید…
خدمات آزمایشگاه کشت سلولی ژنیران