Kri je tekoče tkivo, ki opravlja bistvene funkcije. Vendar pa se v različnih organizmih njegovi elementi razlikujejo po strukturi, kar se odraža v njihovi fiziologiji. V našem članku se bomo podrobneje posvetili značilnostim rdečih krvnih celic in primerjali človeške in žabje eritrocite.
Raznolikost krvnih celic
Kri tvorijo tekoča medcelična snov, imenovana plazma in oblikovani elementi. Sem spadajo levkociti, eritrociti in trombociti. Prve so brezbarvne celice, ki nimajo trajne oblike in se samostojno gibljejo v krvnem obtoku. S fagocitozo so sposobni prepoznati in prebaviti telesu tuje delce, zato tvorijo imunost. To je sposobnost telesa, da se upre različnim boleznim. Levkociti so zelo raznoliki, imajo imunološki spomin in ščitijo žive organizme od trenutka, ko se rodijo.
Trombociti opravljajo tudi zaščitno funkcijo. Zagotavljajo strjevanje krvi. Ta proces temelji na encimski reakciji transformacije beljakovin s tvorbo njihove netopne oblike. Kot rezultatnastane krvni strdek, ki se imenuje tromb.
Lastnosti in funkcije rdečih krvnih celic
Eritrociti ali rdeče krvne celice so strukture, ki vsebujejo dihalne encime. Njihova oblika in notranja vsebina se lahko pri različnih živalih razlikujeta. Vendar pa obstajajo številne skupne značilnosti. V povprečju rdeče krvne celice živijo do 4 mesece, nato pa se uničijo v vranici in jetrih. Kraj njihovega nastanka je rdeči kostni mozeg. Rdeče krvne celice nastanejo iz univerzalnih matičnih celic. Poleg tega imajo pri novorojenčkih vse vrste kosti hematopoetsko tkivo, pri odraslih pa le ploske.
V živalskem telesu te celice opravljajo številne pomembne funkcije. Glavna je dihalna. Njegova izvedba je možna zaradi prisotnosti posebnih pigmentov v citoplazmi eritrocitov. Te snovi določajo tudi barvo krvi živali. Na primer, pri mehkužcih je lahko lila, pri polihetah pa zelena. Rdeče krvne celice žabe zagotavljajo njeno rožnato barvo, medtem ko je pri ljudeh svetlo rdeča. V kombinaciji s kisikom v pljučih ga prenašajo v vsako celico telesa, kjer ga oddajo in dodajo ogljikov dioksid. Slednji pride v nasprotni smeri in se izdihne.
RBC prenašajo tudi aminokisline, ki opravljajo prehransko funkcijo. Te celice so nosilci različnih encimov, ki lahko vplivajo na hitrost kemičnih reakcij. Protitelesa se nahajajo na površini rdečih krvnih celic. Zahvaljujoč tem snovem beljakovinske narave se rdeče krvne celice vežejo innevtralizira toksine in ščiti telo pred njihovimi škodljivimi učinki.
Razvoj rdečih krvnih celic
Eritrociti žabje krvi so jasen primer vmesnega rezultata evolucijskih transformacij. Prvič se takšne celice pojavijo v protostomih, ki vključujejo nemertinske trakulje, iglokožce in mehkužce. Pri njihovih najstarejših predstavnikih se je hemoglobin nahajal neposredno v krvni plazmi. Z razvojem se je potreba živali po kisiku povečala. Posledično se je povečala količina hemoglobina v krvi, zaradi česar je bila kri bolj viskozna in je bilo težko dihati. Izhod iz tega je bil nastanek rdečih krvnih celic. Prve rdeče krvne celice so bile precej velike strukture, ki jih je večino zasedalo jedro. Seveda je vsebnost dihalnega pigmenta s takšno strukturo nepomembna, saj zanj preprosto ni dovolj prostora.
Nadaljnje so se razvile evolucijske metamorfoze v smeri zmanjšanja velikosti eritrocitov, povečanja koncentracije in izginotja jedra v njih. Trenutno je najbolj učinkovita bikonkavna oblika rdečih krvnih celic. Znanstveniki so dokazali, da je hemoglobin eden najstarejših pigmentov. Najdemo ga celo v celicah primitivnih ciliatov. V sodobnem organskem svetu je hemoglobin obdržal prevladujoč položaj skupaj z obstojem drugih dihalnih pigmentov, saj nosi največjo količino kisika.
Zmogljivost kisikakri
V arterijski krvi je lahko hkrati v vezanem stanju le določena količina plinov. Ta indikator se imenuje kisikova zmogljivost. Odvisno je od številnih dejavnikov. Najprej je to količina hemoglobina. Žabji eritrociti so v tem pogledu bistveno slabši od človeških rdečih krvnih celic. Vsebujejo majhno količino dihalnega pigmenta in njihova koncentracija je nizka. Za primerjavo: hemoglobin dvoživk, ki ga vsebuje 100 ml njihove krvi, veže količino kisika, ki je enaka 11 ml, pri ljudeh pa ta številka doseže 25.
Dejavniki, ki povečajo sposobnost hemoglobina, da veže kisik, vključujejo zvišanje telesne temperature, pH notranjega okolja, koncentracijo znotrajceličnega organskega fosfata.
Struktura žabjih eritrocitov
Pri pregledovanju žabjih eritrocitov pod mikroskopom je enostavno ugotoviti, da so te celice evkariontske. Vsi imajo v središču veliko okrašeno jedro. V primerjavi z dihalnimi pigmenti zavzema precej velik prostor. Posledično se količina kisika, ki ga lahko prenašajo, močno zmanjša.
Primerjava človeških in žabjih eritrocitov
Rdeče krvne celice ljudi in dvoživk imajo številne pomembne razlike. Bistveno vplivajo na delovanje funkcij. Tako človeški eritrociti nimajo jedra, kar bistveno poveča koncentracijo dihalnih pigmentov in količino prenesenega kisika. V njih jeposebna snov - hemoglobin. Sestavljen je iz beljakovine in dela, ki vsebuje železo - hema. Tudi žabji eritrociti vsebujejo ta dihalni pigment, vendar v precej manjših količinah. Učinkovitost izmenjave plinov se poveča tudi zaradi bikonkavne oblike človeških eritrocitov. So precej majhni, zato je njihova koncentracija večja. Glavna podobnost med človeškimi in žabjimi eritrociti je v izvajanju ene same funkcije – dihalne.
velikost RBC
Za strukturo žabjih eritrocitov so značilne precej velike velikosti, ki dosežejo premer do 23 mikronov. Pri ljudeh je ta številka veliko manjša. Njegove rdeče krvne celice so velike 7-8 mikronov.
Koncentracija
Za eritrocite žabje krvi je zaradi velike velikosti značilna tudi nizka koncentracija. Torej, v 1 kubičnem mm krvi dvoživk jih je 0,38 milijona. Za primerjavo, pri ljudeh ta številka doseže 5 milijonov, kar poveča dihalno sposobnost njegove krvi.
oblika RBC
Pri pregledu žabjih eritrocitov pod mikroskopom lahko jasno določimo njihovo zaobljeno obliko. Je manj koristen kot bikonkavni diski človeških rdečih krvnih celic, ker ne poveča dihalne površine in zavzema velik volumen v krvnem obtoku. Pravilna ovalna oblika žabjih eritrocitov popolnoma ponovi obliko jedra. Vsebuje verige kromatina, ki vsebujejo genetske informacije.
hladnokrvne živali
Oblika žabjega eritrocita, pa tudi njegova notranja struktura, omogočata, da prenaša le omejeno količino kisika. To je posledica dejstva, da dvoživke ne potrebujejo toliko tega plina kot sesalci. To je zelo enostavno razložiti. Pri dvoživkah se dihanje ne izvaja samo skozi pljuča, ampak tudi skozi kožo.
Ta skupina živali je hladnokrvna. To pomeni, da je njihova telesna temperatura odvisna od sprememb tega indikatorja v okolju. Ta znak je neposredno odvisen od strukture njihovega cirkulacijskega sistema. Torej, med komorami srca dvoživk ni pregrade. Zato se v njihovem desnem atriju venska in arterijska kri mešata in v tej obliki vstopi v tkiva in organe. Poleg strukturnih značilnosti eritrocitov zaradi tega njihov sistem izmenjave plinov ni tako popoln kot pri toplokrvnih živalih.
toplokrvne živali
Toplokrvni organizmi imajo stalno telesno temperaturo. Sem spadajo ptice in sesalci, vključno z ljudmi. V njihovem telesu ni mešanja venske in arterijske krvi. To je posledica popolnega septuma med srčnimi komorami. Posledično vsa tkiva in organi, razen pljuč, prejmejo čisto arterijsko kri, nasičeno s kisikom. Poleg boljše termoregulacije to prispeva k povečanju intenzivnosti izmenjave plinov.
V našem članku smo torej preučili, kakšne lastnosti imajo človeški in žabji eritrociti. Njihove glavne razlike se nanašajo na velikost, prisotnost jedra in raven koncentracije v krvi. Žabji eritrociti so evkariontske celice, so večje in njihova koncentracija je nizka. Zaradi te strukture vsebujejo manjšo količino dihalnega pigmenta, zato je izmenjava pljučnih plinov pri dvoživkah manj učinkovita. To se kompenzira s pomočjo dodatnega sistema kožnega dihanja. Strukturne značilnosti eritrocitov, cirkulacijskega sistema in mehanizmov termoregulacije določajo hladnokrvnost dvoživk.
Strukturne značilnosti teh celic pri ljudeh so bolj progresivne. Bikonkavna oblika, majhna velikost in pomanjkanje jedra znatno povečajo količino prenesenega kisika in hitrost izmenjave plinov. Človeški eritrociti učinkoviteje opravljajo dihalno funkcijo, hitro nasičijo vse celice telesa s kisikom in sproščajo ogljikov dioksid.
