Bloed is een vloeibaar weefsel dat essentiële functies vervult. In verschillende organismen verschillen de elementen echter qua structuur, wat wordt weerspiegeld in hun fysiologie. In ons artikel zullen we stilstaan bij de kenmerken van rode bloedcellen en de erytrocyten van mensen en kikkers vergelijken.
Diversiteit van bloedcellen
Bloed wordt gevormd door een vloeibare intercellulaire substantie genaamd plasma en gevormde elementen. Deze omvatten leukocyten, erytrocyten en bloedplaatjes. De eerste zijn kleurloze cellen die geen permanente vorm hebben en onafhankelijk in de bloedbaan bewegen. Ze zijn in staat om lichaamsvreemde deeltjes te herkennen en te verteren door fagocytose, daarom vormen ze immuniteit. Dit is het vermogen van het lichaam om verschillende ziekten te weerstaan. Leukocyten zijn zeer divers, hebben een immunologisch geheugen en beschermen levende organismen vanaf het moment dat ze worden geboren.
Bloedplaatjes hebben ook een beschermende functie. Ze zorgen voor de bloedstolling. Dit proces is gebaseerd op de enzymatische reactie van de transformatie van eiwitten met de vorming van hun onoplosbare vorm. Als gevolger vormt zich een bloedstolsel, dat een trombus wordt genoemd.
Kenmerken en functies van rode bloedcellen
Erytrocyten, of rode bloedcellen, zijn structuren die ademhalingsenzymen bevatten. Hun vorm en interne inhoud kan bij verschillende dieren verschillen. Er zijn echter een aantal gemeenschappelijke kenmerken. Rode bloedcellen leven gemiddeld tot 4 maanden, waarna ze in de milt en lever worden vernietigd. De plaats van hun vorming is het rode beenmerg. Rode bloedcellen worden gevormd uit universele stamcellen. Bovendien hebben alle soorten botten bij pasgeborenen hematopoëtisch weefsel, terwijl bij volwassenen - alleen in platte.
In het dierlijk lichaam vervullen deze cellen een aantal belangrijke functies. De belangrijkste is de ademhaling. De implementatie ervan is mogelijk vanwege de aanwezigheid van speciale pigmenten in het cytoplasma van erytrocyten. Deze stoffen bepalen ook de kleur van het bloed van dieren. Bij weekdieren kan het bijvoorbeeld lila zijn en bij polychaete wormen kan het groen zijn. De rode bloedcellen van de kikker zorgen voor zijn roze kleur, terwijl hij bij mensen felrood is. Gecombineerd met zuurstof in de longen, dragen ze het naar elke cel van het lichaam, waar ze het weggeven en koolstofdioxide toevoegen. De laatste komt in de tegenovergestelde richting en wordt uitgeademd.
RBC's transporteren ook aminozuren en vervullen een voedingsfunctie. Deze cellen zijn dragers van verschillende enzymen die de snelheid van chemische reacties kunnen beïnvloeden. Antilichamen bevinden zich op het oppervlak van rode bloedcellen. Dankzij deze stoffen met een eiwitkarakter binden rode bloedcellen enneutraliseren gifstoffen en beschermen het lichaam tegen hun schadelijke effecten.
Evolutie van rode bloedcellen
Kikkerbloederytrocyten zijn een levendig voorbeeld van een tussenresultaat van evolutionaire transformaties. Voor het eerst verschijnen dergelijke cellen in protostomen, waaronder nemertine-lintwormen, stekelhuidigen en weekdieren. In hun oudste vertegenwoordigers bevond hemoglobine zich direct in het bloedplasma. Met de ontwikkeling nam de behoefte van dieren aan zuurstof toe. Als gevolg hiervan nam de hoeveelheid hemoglobine in het bloed toe, waardoor het bloed stroperiger werd en het ademen moeilijker werd. De uitweg was de opkomst van rode bloedcellen. De eerste rode bloedcellen waren vrij grote structuren, waarvan de meeste werden ingenomen door de kern. Natuurlijk is de inhoud van het ademhalingspigment met een dergelijke structuur onbeduidend, omdat er gewoon niet genoeg ruimte voor is.
Verder ontwikkelden zich evolutionaire metamorfosen in de richting van een afname van de grootte van erytrocyten, een toename van de concentratie en het verdwijnen van de kern daarin. Op dit moment is de biconcave vorm van rode bloedcellen het meest effectief. Wetenschappers hebben bewezen dat hemoglobine een van de oudste pigmenten is. Het wordt zelfs gevonden in de cellen van primitieve ciliaten. In de moderne organische wereld heeft hemoglobine zijn dominante positie behouden, samen met het bestaan van andere ademhalingspigmenten, omdat het de grootste hoeveelheid zuurstof bevat.
Zuurstofcapaciteitbloed
In het arteriële bloed kan slechts een bepaalde hoeveelheid gassen tegelijkertijd in gebonden toestand zijn. Deze indicator wordt zuurstofcapaciteit genoemd. Het hangt van een aantal factoren af. Allereerst is dit de hoeveelheid hemoglobine. Kikkererytrocyten zijn in dit opzicht aanzienlijk inferieur aan menselijke rode bloedcellen. Ze bevatten een kleine hoeveelheid respiratoir pigment en hun concentratie is laag. Ter vergelijking: hemoglobine van amfibieën in 100 ml van hun bloed bindt een hoeveelheid zuurstof gelijk aan 11 ml, terwijl dit bij mensen 25 bereikt.
Factoren die het vermogen van hemoglobine om zuurstof te binden vergroten, zijn onder meer een verhoging van de lichaamstemperatuur, de pH van de interne omgeving, de concentratie van intracellulair organisch fosfaat.
Structuur van kikkererytrocyten
Bij het onderzoeken van kikkererytrocyten onder een microscoop, is het gemakkelijk te zien dat deze cellen eukaryoot zijn. Ze hebben allemaal een grote versierde kern in het midden. Het neemt een vrij grote ruimte in in vergelijking met respiratoire pigmenten. Als gevolg hiervan wordt de hoeveelheid zuurstof die ze kunnen vervoeren sterk verminderd.
Vergelijking van erytrocyten van mensen en kikkers
Rode bloedcellen van mensen en amfibieën hebben een aantal significante verschillen. Ze hebben een aanzienlijke invloed op de prestaties van functies. Menselijke erytrocyten hebben dus geen kern, wat de concentratie van ademhalingspigmenten en de hoeveelheid zuurstof die wordt vervoerd aanzienlijk verhoogt. In hen isspeciale stof - hemoglobine. Het bestaat uit een eiwit en een ijzerhoudend deel - heem. Kikkererytrocyten bevatten ook dit ademhalingspigment, maar in veel kleinere hoeveelheden. De efficiëntie van de gasuitwisseling wordt ook verhoogd door de biconcave vorm van menselijke erytrocyten. Ze zijn vrij klein van formaat, dus hun concentratie is groter. De belangrijkste overeenkomst tussen erytrocyten van mensen en kikkers ligt in de implementatie van een enkele functie - ademhaling.
RBC maat
De structuur van kikkererytrocyten wordt gekenmerkt door vrij grote afmetingen, die een diameter bereiken tot 23 micron. Bij mensen is dit cijfer veel lager. Zijn rode bloedcellen zijn 7-8 micron groot.
Concentratie
Door hun grote omvang worden erytrocyten van kikkerbloed ook gekenmerkt door een lage concentratie. Dus in 1 kubieke mm bloed van amfibieën zijn er 0,38 miljoen. Ter vergelijking: bij mensen bereikt dit aantal 5 miljoen, wat de ademhalingscapaciteit van zijn bloed verhoogt.
RBC-vorm
Bij het onderzoeken van kikkererytrocyten onder een microscoop, kan men duidelijk hun ronde vorm bepalen. Het is minder gunstig dan biconcave menselijke rode bloedcelschijven omdat het het ademhalingsoppervlak niet vergroot en een groot volume in de bloedbaan inneemt. De juiste ovale vorm van de kikkererytrocyt herha alt die van de kern volledig. Het bevat strengen chromatine die genetische informatie bevatten.
Koelbloedige dieren
De vorm van de kikkererytrocyt, evenals de interne structuur, zorgt ervoor dat deze slechts een beperkte hoeveelheid zuurstof kan vervoeren. Dit komt doordat amfibieën niet zoveel van dit gas nodig hebben als zoogdieren. Het is heel gemakkelijk om dit uit te leggen. Bij amfibieën wordt de ademhaling niet alleen door de longen uitgevoerd, maar ook door de huid.
Deze groep dieren is koelbloedig. Dit betekent dat hun lichaamstemperatuur afhankelijk is van veranderingen in deze indicator in de omgeving. Dit teken hangt rechtstreeks af van de structuur van hun bloedsomloop. Dus tussen de kamers van het hart van amfibieën is er geen scheidingswand. Daarom vermengt veneuze en arteriële bloed zich in hun rechter atrium en komt in deze vorm de weefsels en organen binnen. Samen met de structurele kenmerken van erytrocyten, maakt dit hun gasuitwisselingssysteem niet zo perfect als bij warmbloedige dieren.
Warmbloedige dieren
Warmbloedige organismen hebben een constante lichaamstemperatuur. Deze omvatten vogels en zoogdieren, inclusief mensen. In hun lichaam is er geen vermenging van veneus en arterieel bloed. Dit is het resultaat van het hebben van een compleet septum tussen de kamers van hun hart. Als gevolg hiervan ontvangen alle weefsels en organen, behalve de longen, puur arterieel bloed dat verzadigd is met zuurstof. Samen met een betere thermoregulatie draagt dit bij aan een toename van de intensiteit van de gasuitwisseling.
Dus in ons artikel hebben we onderzocht welke kenmerken menselijke en kikkererytrocyten hebben. Hun belangrijkste verschillen hebben betrekking op de grootte, de aanwezigheid van een kern en het concentratieniveau in het bloed. Kikkererytrocyten zijn eukaryote cellen, ze zijn groter in omvang en hun concentratie is laag. Door deze structuur bevatten ze een kleinere hoeveelheid respiratoir pigment, waardoor de pulmonale gasuitwisseling bij amfibieën minder efficiënt is. Dit wordt gecompenseerd met behulp van een aanvullend systeem van huidademhaling. De structurele kenmerken van erytrocyten, de bloedsomloop en de mechanismen van thermoregulatie bepalen de koelbloedigheid van amfibieën.
De structurele kenmerken van deze cellen bij mensen zijn progressiever. De biconcave vorm, het kleine formaat en het ontbreken van een kern verhogen de hoeveelheid zuurstof die wordt vervoerd en de snelheid van gasuitwisseling aanzienlijk. Menselijke erytrocyten voeren de ademhalingsfunctie efficiënter uit, verzadigen snel alle cellen van het lichaam met zuurstof en geven kooldioxide af.
