Το αίμα είναι ένας υγρός ιστός που εκτελεί βασικές λειτουργίες. Ωστόσο, σε διαφορετικούς οργανισμούς, τα στοιχεία του διαφέρουν ως προς τη δομή, κάτι που αντικατοπτρίζεται στη φυσιολογία τους. Στο άρθρο μας, θα σταθούμε στα χαρακτηριστικά των ερυθρών αιμοσφαιρίων και θα συγκρίνουμε ερυθροκύτταρα ανθρώπου και βατράχου.
Ποικιλότητα αιμοσφαιρίων
Το αίμα σχηματίζεται από μια υγρή μεσοκυττάρια ουσία που ονομάζεται πλάσμα και σχηματισμένα στοιχεία. Αυτά περιλαμβάνουν λευκοκύτταρα, ερυθροκύτταρα και αιμοπετάλια. Τα πρώτα είναι άχρωμα κύτταρα που δεν έχουν μόνιμο σχήμα και κινούνται ανεξάρτητα στην κυκλοφορία του αίματος. Είναι σε θέση να αναγνωρίσουν και να αφομοιώσουν σωματίδια ξένα προς το σώμα με φαγοκυττάρωση, επομένως σχηματίζουν ανοσία. Αυτή είναι η ικανότητα του σώματος να αντιστέκεται σε διάφορες ασθένειες. Τα λευκοκύτταρα είναι πολύ διαφορετικά, έχουν ανοσολογική μνήμη και προστατεύουν τους ζωντανούς οργανισμούς από τη στιγμή που γεννιούνται.
Τα αιμοπετάλια εκτελούν επίσης προστατευτική λειτουργία. Παρέχουν πήξη του αίματος. Αυτή η διαδικασία βασίζεται στην ενζυματική αντίδραση του μετασχηματισμού των πρωτεϊνών με το σχηματισμό της αδιάλυτης μορφής τους. Σαν άποτέλεσμασχηματίζεται ένας θρόμβος αίματος, ο οποίος ονομάζεται θρόμβος.
Χαρακτηριστικά και λειτουργίες των ερυθρών αιμοσφαιρίων
Τα ερυθροκύτταρα, ή ερυθρά αιμοσφαίρια, είναι δομές που περιέχουν αναπνευστικά ένζυμα. Το σχήμα και το εσωτερικό τους περιεχόμενο μπορεί να διαφέρουν σε διαφορετικά ζώα. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά. Κατά μέσο όρο, τα ερυθρά αιμοσφαίρια ζουν έως και 4 μήνες, μετά τους οποίους καταστρέφονται στη σπλήνα και στο ήπαρ. Ο τόπος σχηματισμού τους είναι ο κόκκινος μυελός των οστών. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια σχηματίζονται από καθολικά βλαστοκύτταρα. Επιπλέον, στα νεογέννητα, όλοι οι τύποι οστών έχουν αιμοποιητικό ιστό, ενώ στους ενήλικες - μόνο στα επίπεδα.
Στο σώμα των ζώων, αυτά τα κύτταρα εκτελούν μια σειρά από σημαντικές λειτουργίες. Το κύριο είναι το αναπνευστικό. Η εφαρμογή του είναι δυνατή λόγω της παρουσίας ειδικών χρωστικών στο κυτταρόπλασμα των ερυθροκυττάρων. Αυτές οι ουσίες καθορίζουν επίσης το χρώμα του αίματος των ζώων. Για παράδειγμα, στα μαλάκια μπορεί να είναι λιλά, και στα σκουλήκια πολυχαίτη μπορεί να είναι πράσινο. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια του βατράχου δίνουν το ροζ χρώμα του, ενώ στον άνθρωπο είναι έντονο κόκκινο. Σε συνδυασμό με το οξυγόνο στους πνεύμονες, το μεταφέρουν σε κάθε κύτταρο του σώματος, όπου το δίνουν και προσθέτουν διοξείδιο του άνθρακα. Το τελευταίο έρχεται προς την αντίθετη κατεύθυνση και εκπνέεται.
Τα
Τα RBC μεταφέρουν επίσης αμινοξέα, επιτελώντας μια θρεπτική λειτουργία. Αυτά τα κύτταρα είναι φορείς διαφόρων ενζύμων που μπορούν να επηρεάσουν τον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων. Τα αντισώματα βρίσκονται στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Χάρη σε αυτές τις ουσίες πρωτεϊνικής φύσης, τα ερυθρά αιμοσφαίρια δεσμεύονται καιεξουδετερώνουν τις τοξίνες, προστατεύοντας τον οργανισμό από τις βλαβερές επιπτώσεις τους.
Εξέλιξη των ερυθρών αιμοσφαιρίων
Τα ερυθροκύτταρα αίματος βατράχου είναι ένα ζωντανό παράδειγμα ενός ενδιάμεσου αποτελέσματος εξελικτικών μετασχηματισμών. Για πρώτη φορά, τέτοια κύτταρα εμφανίζονται σε πρωτόστομα, τα οποία περιλαμβάνουν ταινίες νεμερτινών, εχινόδερμα και μαλάκια. Στους πιο αρχαίους εκπροσώπους τους, η αιμοσφαιρίνη βρισκόταν απευθείας στο πλάσμα του αίματος. Με την ανάπτυξη, η ανάγκη των ζώων για οξυγόνο αυξήθηκε. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα της αιμοσφαιρίνης στο αίμα αυξήθηκε, γεγονός που έκανε το αίμα πιο παχύρρευστο και δυσκόλευε την αναπνοή. Η διέξοδος από αυτό ήταν η εμφάνιση ερυθρών αιμοσφαιρίων. Τα πρώτα ερυθρά αιμοσφαίρια ήταν μάλλον μεγάλες δομές, οι περισσότερες από τις οποίες καταλαμβάνονταν από τον πυρήνα. Φυσικά, η περιεκτικότητα της αναπνευστικής χρωστικής με τέτοια δομή είναι ασήμαντη, γιατί απλά δεν υπάρχει αρκετός χώρος για αυτήν.
Περαιτέρω, εξελικτικές μεταμορφώσεις αναπτύχθηκαν προς τη μείωση του μεγέθους των ερυθροκυττάρων, την αύξηση της συγκέντρωσης και την εξαφάνιση του πυρήνα σε αυτά. Αυτή τη στιγμή, το αμφίκοίλο σχήμα των ερυθρών αιμοσφαιρίων είναι το πιο αποτελεσματικό. Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι η αιμοσφαιρίνη είναι μια από τις αρχαιότερες χρωστικές ουσίες. Βρίσκεται ακόμη και στα κύτταρα των πρωτόγονων βλεφαρίδων. Στον σύγχρονο οργανικό κόσμο, η αιμοσφαιρίνη έχει διατηρήσει την κυρίαρχη θέση της μαζί με την ύπαρξη άλλων αναπνευστικών χρωστικών, καθώς μεταφέρει τη μεγαλύτερη ποσότητα οξυγόνου.
Χωρητικότητα οξυγόνουαίμα
Στο αρτηριακό αίμα, μόνο μια ορισμένη ποσότητα αερίων μπορεί να βρίσκεται σε δεσμευμένη κατάσταση ταυτόχρονα. Αυτός ο δείκτης ονομάζεται χωρητικότητα οξυγόνου. Εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η ποσότητα της αιμοσφαιρίνης. Τα ερυθροκύτταρα του βατράχου από αυτή την άποψη είναι σημαντικά κατώτερα από τα ανθρώπινα ερυθρά αιμοσφαίρια. Περιέχουν μικρή ποσότητα αναπνευστικής χρωστικής και η συγκέντρωσή τους είναι χαμηλή. Για σύγκριση: η αιμοσφαιρίνη των αμφιβίων που περιέχεται σε 100 ml του αίματός τους δεσμεύει ποσότητα οξυγόνου ίση με 11 ml, ενώ στους ανθρώπους ο αριθμός αυτός φτάνει τα 25.
Παράγοντες που αυξάνουν την ικανότητα της αιμοσφαιρίνης να προσκολλά οξυγόνο περιλαμβάνουν αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος, του pH του εσωτερικού περιβάλλοντος, της συγκέντρωσης του ενδοκυτταρικού οργανικού φωσφορικού.
Δομή των ερυθροκυττάρων βατράχου
Κατά την εξέταση των ερυθροκυττάρων βατράχου κάτω από μικροσκόπιο, είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι αυτά τα κύτταρα είναι ευκαρυωτικά. Όλα έχουν ένα μεγάλο διακοσμημένο πυρήνα στο κέντρο. Καταλαμβάνει αρκετά μεγάλο χώρο σε σύγκριση με τις αναπνευστικές χρωστικές. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα οξυγόνου που μπορούν να μεταφέρουν μειώνεται σημαντικά.
Σύγκριση ερυθροκυττάρων ανθρώπου και βατράχου
Τα ερυθρά αιμοσφαίρια των ανθρώπων και των αμφιβίων έχουν μια σειρά από σημαντικές διαφορές. Επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση των λειτουργιών. Έτσι, τα ανθρώπινα ερυθροκύτταρα δεν έχουν πυρήνα, γεγονός που αυξάνει σημαντικά τη συγκέντρωση των αναπνευστικών χρωστικών και την ποσότητα του οξυγόνου που μεταφέρεται. Μέσα τους είναιειδική ουσία - αιμοσφαιρίνη. Αποτελείται από μια πρωτεΐνη και ένα μέρος που περιέχει σίδηρο - την αίμη. Τα ερυθροκύτταρα του βατράχου περιέχουν επίσης αυτή την αναπνευστική χρωστική ουσία, αλλά σε πολύ μικρότερες ποσότητες. Η αποτελεσματικότητα της ανταλλαγής αερίων αυξάνεται επίσης λόγω του αμφίκοιλου σχήματος των ανθρώπινων ερυθροκυττάρων. Είναι αρκετά μικρά σε μέγεθος, άρα η συγκέντρωσή τους είναι μεγαλύτερη. Η κύρια ομοιότητα μεταξύ των ερυθροκυττάρων του ανθρώπου και του βατράχου έγκειται στην εφαρμογή μιας μεμονωμένης λειτουργίας - της αναπνευστικής.
μέγεθος RBC
Η δομή των ερυθροκυττάρων βατράχου χαρακτηρίζεται από αρκετά μεγάλα μεγέθη, τα οποία φτάνουν σε διάμετρο έως και 23 μικρά. Στους ανθρώπους, αυτός ο αριθμός είναι πολύ μικρότερος. Τα ερυθρά του αιμοσφαίρια έχουν μέγεθος 7-8 μικρά.
Συγκέντρωση
Λόγω του μεγάλου μεγέθους τους, τα ερυθροκύτταρα του αίματος βατράχου χαρακτηρίζονται επίσης από χαμηλή συγκέντρωση. Έτσι, σε 1 κυβικό χιλιοστό αίματος αμφίβιων υπάρχουν 0,38 εκατομμύρια από αυτά. Συγκριτικά, στον άνθρωπο ο αριθμός αυτός φτάνει τα 5 εκατομμύρια, γεγονός που αυξάνει την αναπνευστική ικανότητα του αίματός του.
σχήμα RBC
Κατά την εξέταση των ερυθροκυττάρων βατράχου κάτω από μικροσκόπιο, μπορεί κανείς να προσδιορίσει με σαφήνεια το στρογγυλεμένο σχήμα τους. Είναι λιγότερο ωφέλιμο από τους αμφίκυρτους δίσκους ανθρώπινων ερυθρών αιμοσφαιρίων επειδή δεν αυξάνει την αναπνευστική επιφάνεια και καταλαμβάνει μεγάλο όγκο στην κυκλοφορία του αίματος. Το σωστό οβάλ σχήμα του ερυθροκυττάρου βατράχου επαναλαμβάνει πλήρως αυτό του πυρήνα. Περιέχει κλώνους χρωματίνης που περιέχουν γενετικές πληροφορίες.
Ψυχρόαιμα ζώα
Το σχήμα του ερυθροκυττάρου του βατράχου, καθώς και η εσωτερική του δομή, του επιτρέπουν να μεταφέρει μόνο περιορισμένη ποσότητα οξυγόνου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα αμφίβια δεν χρειάζονται τόσο πολύ από αυτό το αέριο όσο τα θηλαστικά. Είναι πολύ εύκολο να το εξηγήσεις αυτό. Στα αμφίβια, η αναπνοή δεν πραγματοποιείται μόνο μέσω των πνευμόνων, αλλά και μέσω του δέρματος.
Αυτή η ομάδα ζώων είναι ψυχρόαιμα. Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία του σώματός τους εξαρτάται από αλλαγές σε αυτόν τον δείκτη στο περιβάλλον. Αυτό το σημάδι εξαρτάται άμεσα από τη δομή του κυκλοφορικού τους συστήματος. Έτσι, μεταξύ των θαλάμων της καρδιάς των αμφιβίων δεν υπάρχει χώρισμα. Επομένως, στον δεξιό κόλπο τους, το φλεβικό και το αρτηριακό αίμα αναμιγνύεται και με αυτή τη μορφή εισέρχεται στους ιστούς και τα όργανα. Μαζί με τα δομικά χαρακτηριστικά των ερυθροκυττάρων, αυτό καθιστά το σύστημα ανταλλαγής αερίων τους όχι τόσο τέλειο όσο στα θερμόαιμα ζώα.
θερμόαιμα ζώα
Οι θερμόαιμοι οργανισμοί έχουν σταθερή θερμοκρασία σώματος. Αυτά περιλαμβάνουν πτηνά και θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Στο σώμα τους, δεν υπάρχει ανάμειξη φλεβικού και αρτηριακού αίματος. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της ύπαρξης ενός πλήρους διαφράγματος μεταξύ των θαλάμων της καρδιάς τους. Ως αποτέλεσμα, όλοι οι ιστοί και τα όργανα, εκτός από τους πνεύμονες, λαμβάνουν καθαρό αρτηριακό αίμα κορεσμένο με οξυγόνο. Μαζί με την καλύτερη θερμορύθμιση, αυτό συμβάλλει στην αύξηση της έντασης της ανταλλαγής αερίων.
Λοιπόν, στο άρθρο μας εξετάσαμε ποια χαρακτηριστικά έχουν τα ερυθροκύτταρα του ανθρώπου και του βατράχου. Οι κύριες διαφορές τους σχετίζονται με το μέγεθος, την παρουσία πυρήνα και το επίπεδο συγκέντρωσης στο αίμα. Τα ερυθροκύτταρα βατράχου είναι ευκαρυωτικά κύτταρα, είναι μεγαλύτερα σε μέγεθος και η συγκέντρωσή τους είναι χαμηλή. Λόγω αυτής της δομής, περιέχουν μικρότερη ποσότητα αναπνευστικής χρωστικής, επομένως η πνευμονική ανταλλαγή αερίων στα αμφίβια είναι λιγότερο αποτελεσματική. Αυτό αντισταθμίζεται με τη βοήθεια ενός πρόσθετου συστήματος αναπνοής του δέρματος. Τα δομικά χαρακτηριστικά των ερυθροκυττάρων, το κυκλοφορικό σύστημα και οι μηχανισμοί της θερμορύθμισης καθορίζουν την ψυχρόαιμα των αμφιβίων.
Τα δομικά χαρακτηριστικά αυτών των κυττάρων στον άνθρωπο είναι πιο προοδευτικά. Το αμφίκυρτο σχήμα, το μικρό μέγεθος και η έλλειψη πυρήνα αυξάνουν σημαντικά την ποσότητα του μεταφερόμενου οξυγόνου και τον ρυθμό ανταλλαγής αερίων. Τα ανθρώπινα ερυθροκύτταρα εκτελούν την αναπνευστική λειτουργία πιο αποτελεσματικά, κορεσίζοντας γρήγορα όλα τα κύτταρα του σώματος με οξυγόνο και απελευθερώνοντας διοξείδιο του άνθρακα.
