Veri on nestemäistä kudosta, joka suorittaa tärkeitä tehtäviä. Eri organismeissa sen elementit eroavat kuitenkin rakenteeltaan, mikä heijastuu niiden fysiologiaan. Artikkelissamme keskitymme punasolujen ominaisuuksiin ja vertaamme ihmisen ja sammakon punasoluja.
Verisolujen monimuotoisuus
Veri muodostuu nestemäisestä solujenvälisestä aineesta, jota kutsutaan plasmaksi, ja muodostuneista elementeistä. Näitä ovat leukosyytit, erytrosyytit ja verihiutaleet. Ensimmäiset ovat värittömiä soluja, joilla ei ole pysyvää muotoa ja jotka liikkuvat itsenäisesti verenkierrossa. Ne pystyvät tunnistamaan ja sulattamaan keholle vieraita hiukkasia fagosytoosin avulla, joten ne muodostavat immuniteetin. Tämä on kehon kyky vastustaa erilaisia sairauksia. Leukosyytit ovat hyvin erilaisia, niillä on immunologinen muisti ja ne suojaavat eläviä organismeja niiden syntymästä lähtien.
Verihiutaleilla on myös suojatoiminto. Ne tarjoavat veren hyytymistä. Tämä prosessi perustuu proteiinien muuntumisen entsymaattiseen reaktioon niiden liukenemattoman muodon muodostumisen kanssa. Tuloksenamuodostuu veritulppa, jota kutsutaan trombiksi.
Punaisten verisolujen ominaisuudet ja toiminnot
Erytrosyytit eli punasolut ovat hengitysentsyymejä sisältäviä rakenteita. Niiden muoto ja sisäinen sisältö voivat vaihdella eri eläimillä. On kuitenkin useita yhteisiä piirteitä. Keskimäärin punasolut elävät jopa 4 kuukautta, minkä jälkeen ne tuhoutuvat pernassa ja maksassa. Niiden muodostumispaikka on punainen luuydin. Punasolut muodostuvat universaaleista kantasoluista. Lisäksi vastasyntyneiden luutyypeissä on hematopoieettista kudosta, kun taas aikuisilla vain litteissä luissa.
Eläimen kehossa nämä solut suorittavat useita tärkeitä tehtäviä. Pääasiallinen on hengitystie. Sen toteuttaminen on mahdollista, koska punasolujen sytoplasmassa on erityisiä pigmenttejä. Nämä aineet määräävät myös eläinten veren värin. Esimerkiksi nilviäisissä se voi olla lila, ja monisukkaisissa matoissa se voi olla vihreä. Sammakon punaiset verisolut antavat sen vaaleanpunaisen värin, kun taas ihmisillä se on kirkkaan punainen. Yhdessä keuhkoissa olevan hapen kanssa ne kuljettavat sen jokaiseen kehon soluun, missä ne luovuttavat sitä ja lisäävät hiilidioksidia. Jälkimmäinen tulee vastakkaiseen suuntaan ja hengitetään ulos.
RBC:t kuljettavat myös aminohappoja ja suorittavat ravitsemustehtävän. Nämä solut ovat erilaisten entsyymien kantajia, jotka voivat vaikuttaa kemiallisten reaktioiden nopeuteen. Vasta-aineet sijaitsevat punasolujen pinnalla. Näiden proteiiniluonteisten aineiden ansiosta punasolut sitoutuvat janeutraloi myrkkyjä ja suojaa kehoa niiden haitallisilta vaikutuksilta.
Punaisten verisolujen evoluutio
Sammakon veren punasolut ovat elävä esimerkki evoluution muutosten välituloksesta. Ensimmäistä kertaa tällaisia soluja esiintyy protostomeissa, joihin kuuluvat heisimadot, piikkinahkaiset ja nilviäiset. Heidän vanhimmillaan edustajilla hemoglobiini sijaitsi suoraan veriplasmassa. Kehityksen myötä eläinten hapentarve kasvoi. Tämän seurauksena hemoglobiinin määrä veressä nousi, mikä teki verestä viskoosimpaa ja vaikeutti hengittämistä. Tie ulos tästä oli punasolujen ilmaantuminen. Ensimmäiset punasolut olivat melko suuria rakenteita, joista suurin osa oli ytimen miehittämiä. Luonnollisesti tällaisen rakenteen omaavan hengityspigmentin pitoisuus on merkityksetön, koska sille ei yksinkertaisesti ole tarpeeksi tilaa.
Edelleen evoluution metamorfoosit kehittyivät kohti punasolujen koon pienenemistä, pitoisuuden lisääntymistä ja ytimen katoamista niistä. Tällä hetkellä punasolujen kaksoiskovera muoto on tehokkain. Tutkijat ovat osoittaneet, että hemoglobiini on yksi vanhimmista pigmenteistä. Sitä löytyy jopa primitiivisten ripsien soluista. Nykyaikaisessa orgaanisessa maailmassa hemoglobiini on säilyttänyt hallitsevan asemansa muiden hengitysteiden pigmenttien kanssa, koska se kuljettaa suurimman määrän happea.
Happikapasiteettiveri
V altimoveressä vain tietty määrä kaasuja voi olla sitoutuneessa tilassa samanaikaisesti. Tätä indikaattoria kutsutaan happikapasiteetiksi. Se riippuu useista tekijöistä. Ensinnäkin tämä on hemoglobiinin määrä. Sammakon erytrosyytit ovat tässä suhteessa huomattavasti huonompia kuin ihmisen punasolut. Ne sisältävät pienen määrän hengityspigmenttiä ja niiden pitoisuus on alhainen. Vertailun vuoksi: sammakkoeläinten hemoglobiini, joka on 100 ml:ssa niiden verta, sitoo happea 11 ml:n verran, kun taas ihmisillä tämä luku on 25.
Tekijöitä, jotka lisäävät hemoglobiinin kykyä kiinnittää happea, ovat kehon lämpötilan nousu, sisäisen ympäristön pH, solunsisäisen orgaanisen fosfaatin pitoisuus.
Sammakon punasolujen rakenne
Kun sammakon punasoluja tutkitaan mikroskoopilla, on helppo nähdä, että nämä solut ovat eukaryoottisia. Kaikissa niissä on suuri koristeltu ydin keskellä. Se vie melko suuren tilan hengityspigmentteihin verrattuna. Tämän seurauksena niiden kuljettaman hapen määrä vähenee huomattavasti.
Ihmisen ja sammakon punasolujen vertailu
Ihmisen ja sammakkoeläinten punasoluissa on useita merkittäviä eroja. Ne vaikuttavat merkittävästi toimintojen suorituskykyyn. Näin ollen ihmisen punasoluissa ei ole ydintä, mikä lisää merkittävästi hengityspigmenttien pitoisuutta ja kuljetetun hapen määrää. Niiden sisällä onerityinen aine - hemoglobiini. Se koostuu proteiinista ja rautaa sisältävästä osasta - hemistä. Sammakon erytrosyytit sisältävät myös tätä hengityspigmenttiä, mutta paljon pienempiä määriä. Kaasunvaihdon tehokkuutta lisää myös ihmisen punasolujen kaksoiskovera muoto. Ne ovat kooltaan melko pieniä, joten niiden pitoisuus on suurempi. Suurin samank altaisuus ihmisen ja sammakon punasolujen välillä on yhden toiminnon - hengityselinten - toteuttamisessa.
RBC-koko
Sammakon erytrosyyttien rakenteelle on ominaista melko suuret koot, joiden halkaisija on jopa 23 mikronia. Ihmisillä tämä luku on paljon pienempi. Hänen punasolunsa ovat kooltaan 7-8 mikronia.
Keskittyminen
Sammakonveren erytrosyyttien suuren koon vuoksi niille on ominaista myös alhainen pitoisuus. Sammakkoeläinten verta 1 kuutiomillimetrissä niitä on siis 0,38 miljoonaa. Vertailun vuoksi, ihmisillä tämä luku on 5 miljoonaa, mikä lisää hänen veren hengityskapasiteettia.
RBC-muoto
Kun sammakon erytrosyyttejä tutkitaan mikroskoopilla, niiden pyöristetty muoto voidaan määrittää selvästi. Se on vähemmän hyödyllinen kuin kaksoiskoverat ihmisen punasolulevyt, koska se ei lisää hengityspintaa ja vie suuren määrän verenkiertoa. Sammakon erytrosyytin oikea soikea muoto toistaa täysin ytimen muodon. Se sisältää kromatiinijuosteita, jotka sisältävät geneettistä tietoa.
Kylmäveriset eläimet
Sammakon punasolun muoto ja sisäinen rakenne sallivat sen kuljettaa vain rajoitetun määrän happea. Tämä johtuu siitä, että sammakkoeläimet eivät tarvitse yhtä paljon tätä kaasua kuin nisäkkäät. Tämä on erittäin helppo selittää. Sammakkoeläimillä hengitys ei tapahdu vain keuhkojen, vaan myös ihon kautta.
Tämä eläinryhmä on kylmäverinen. Tämä tarkoittaa, että heidän ruumiinlämpötilansa riippuu tämän indikaattorin muutoksista ympäristössä. Tämä merkki riippuu suoraan heidän verenkiertojärjestelmän rakenteesta. Joten sammakkoeläinten sydämen kammioiden välillä ei ole väliseinää. Siksi niiden oikeassa eteisessä laskimo- ja v altimoveri sekoittuvat ja saapuu tässä muodossa kudoksiin ja elimiin. Punasolujen rakenteellisten ominaisuuksien lisäksi tämä tekee niiden kaasunvaihtojärjestelmästä niin täydellisen kuin lämminveristen eläinten.
Lämminveriset eläimet
Lämminveristen organismien ruumiinlämpö on vakio. Näitä ovat linnut ja nisäkkäät, mukaan lukien ihmiset. Heidän kehossaan ei ole sekoittunut laskimo- ja v altimoveri. Tämä on seurausta siitä, että heidän sydämensä kammioiden välissä on täydellinen väliseinä. Tämän seurauksena kaikki kudokset ja elimet keuhkoja lukuun ottamatta saavat puhdasta hapella kyllästettyä v altimoverta. Yhdessä paremman lämmönsäätelyn kanssa tämä lisää kaasunvaihdon intensiteettiä.
Joten artikkelissamme tutkimme, mitä ominaisuuksia ihmisen ja sammakon punasoluilla on. Niiden tärkeimmät erot liittyvät kokoon, ytimen läsnäoloon ja pitoisuustasoon veressä. Sammakon erytrosyytit ovat eukaryoottisoluja, ne ovat kooltaan suurempia ja niiden pitoisuus on alhainen. Tämän rakenteen ansiosta ne sisältävät pienemmän määrän hengityspigmenttiä, joten keuhkojen kaasunvaihto sammakkoeläimissä on tehottomampaa. Tämä kompensoidaan ylimääräisellä ihohengitysjärjestelmällä Punasolujen rakenteelliset ominaisuudet, verenkierto ja lämmönsäätelymekanismit määräävät sammakkoeläinten kylmäverisen.
Näiden solujen rakenteelliset ominaisuudet ihmisillä ovat progressiivisempia. Kaksoiskovera muoto, pieni koko ja ytimen puute lisäävät merkittävästi kuljetetun hapen määrää ja kaasunvaihtonopeutta. Ihmisen punasolut suorittavat hengitystoimintoa tehokkaammin, kyllästävät nopeasti kaikki kehon solut hapella ja vapauttavat hiilidioksidia.
