Difuziunea și globulele roșii

De Dr. Catherine Shaffer, Ph.D.Reviewed by Chloe Barnett, BSc

Animalele inspiră oxigen, după care acesta trebuie să ajungă la toate organele din corp. Acest proces implică globulele roșii și difuzia.

Credit: eyeeretina/Shuttertstock.com

Globulele roșii din sânge

Globulele roșii din sânge (RBC) sunt un tip de celule sanguine al căror rol este de a transporta oxigenul de la plămâni la țesuturile periferice ale corpului. Oxigenul difuzează din alveolele plămânilor în RBC-uri, unde se leagă de hemoglobină. O moleculă de hemoglobină poate lega patru molecule de oxigen (O2).

Presiunea parțială a oxigenului determină afinitatea hemoglobinei pentru oxigen. În plămâni, presiunea parțială a oxigenului este mare, iar hemoglobina are o afinitate mare pentru oxigen. În alte țesuturi, presiunea parțială a oxigenului este mai mică, iar hemoglobina își eliberează moleculele de oxigen.

Această diferență de afinitate este importantă pentru ca oxigenul să fie livrat acolo unde este nevoie de el. Globulele roșii au forma unui disc aplatizat, generând o suprafață largă de difuzie a oxigenului. Deoarece singurul lor scop este transportarea oxigenului în tot corpul, le lipsesc multe structuri celulare tipice, inclusiv un nucleu.

Hemoglobina

Celementele roșii din sânge sunt pline de hemoglobină. Hemoglobina este o proteină globulară alcătuită din patru lanțuri polipeptidice cu o grupare de legare a fierului numită heme pe fiecare lanț. Grupa heme are afinitate pentru oxigen și, atunci când oxigenul este prezent, este roșie, dar când îi lipsește oxigenul este albăstruie. Hemoglobina leagă, de asemenea, dioxidul de carbon rezidual pentru întoarcerea acestuia în plămâni, dar acest lucru nu se produce la locul său de legare a hemei.

Hemoglobina fetală

Un făt în dezvoltare primește oxigen prin aportul de sânge al mamei. Hemoglobina fetală are o afinitate mai mare pentru oxigen decât sângele matern, pentru ca oxigenul să fie transferat cu succes de la globulele roșii materne prin placentă la globulele roșii fetale.

Motivul pentru care hemoglobina fetală are o afinitate mai mare pentru oxigen este că îi lipsește capacitatea de a interacționa cu 2,3-bisfosfogliceratul (2,3-BPG), care în celulele adulte reduce afinitatea pentru oxigen. Diferența se datorează unei singure modificări a unui singur aminoacid în buzunarul de legare a 2,3-BPG.

Difuzia în interiorul hematiilor

Rapiditatea cu care hematiile pot schimba oxigenul și dioxidul de carbon este o măsură a aptitudinii celulelor. Pentru a face schimb de gaze, celulele trec printr-o serie de etape, inclusiv permeabilitatea gazelor prin membrana celulară și legarea hemoglobinei. În cazul CO2, moleculele sunt transformate în ioni HCO3- și ioni H+.

Ionii HCO3- sunt transportați de către schimbătorul de anioni, AE1, iar ionii H+ sunt tamponați de hemoglobină. Difuziunea citoplasmatică în interiorul celulei leagă toate aceste procese. Eficiența schimbului de gaze depinde de transportul membranar facilitat de proteine, inclusiv de transportul ionilor HCO3- de către AE1 și de permeabilitatea gazelor asistată de proteinele membranare.

Se crede că forma aplatizată a globulelor roșii facilitează schimbul de gaze prin creșterea raportului dintre suprafață și volum și reducerea lungimii traseului pentru difuzia citoplasmatică, reducând astfel întârzierile introduse de difuzia citoplasmatică. Cu toate acestea, aceste avantaje s-au dovedit a fi modeste.

Lecturi suplimentare

• Toate conținuturile de biologie celulară
• Structura și funcția nucleului celular
• Ce sunt organitele?
• Structura ribozomului
• Producția de proteine: Inițiere, alungire și terminare

Scris de

Dr. Catherine Shaffer

Catherine Shaffer este un scriitor independent de știință și sănătate din Michigan. Ea a scris pentru o mare varietate de publicații comerciale și de consum pe teme legate de științele vieții, în special în domeniul descoperirii și dezvoltării medicamentelor. Ea deține un doctorat în chimie biologică și și-a început cariera ca cercetător de laborator înainte de a trece la redactarea de articole științifice. De asemenea, scrie și publică ficțiune, iar în timpul liber îi place să facă yoga, să meargă cu bicicleta și să aibă grijă de animalele de companie.

Ultima actualizare Feb 26, 2019

Citate

Vă rugăm să folosiți unul dintre următoarele formate pentru a cita acest articol în eseul, lucrarea sau raportul dumneavoastră:

• APA

  Shaffer, Catherine. (2019, 26 februarie). Diffusion and Red Blood Cells (Difuzia și globulele roșii). News-Medical. Retrieved on March 25, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/Diffusion-and-Red-Blood-Cells.aspx.

• MLA

  Shaffer, Catherine. „Diffusion and Red Blood Cells” [Difuziunea și globulele roșii]. News-Medical. 25 martie 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/Diffusion-and-Red-Blood-Cells.aspx>.

• Chicago

  Shaffer, Catherine. „Diffusion and Red Blood Cells” [Difuziunea și globulele roșii]. News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/Diffusion-and-Red-Blood-Cells.aspx. (accesat la 25 martie 2021).

• Harvard

  Shaffer, Catherine. 2019. Diffusion and Red Blood Cells. News-Medical, accesat la 25 martie 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/Diffusion-and-Red-Blood-Cells.aspx.

.