Asinis ir šķidri audi, kasveic vissvarīgākās funkcijas. Tomēr dažādos organismos tā elementi atšķiras pēc struktūras, kas atspoguļojas to fizioloģijā. Mūsu rakstā mēs pakavēsimies pie sarkano asins šūnu īpašībām un salīdzināsim cilvēka un vardes eritrocītus.
Asins šūnu daudzveidība
Asinis veido šķidra starpšūnu viela,ko sauc par plazmu un formas elementiem. Tie ietver baltās asins šūnas, sarkanās asins šūnas un trombocītus. Pirmie ir bezkrāsainas šūnas, kurām nav pastāvīgas formas un kuras neatkarīgi pārvietojas asinsritē. Viņi ar fagocitozes palīdzību spēj atpazīt un sagremot ķermenim svešas daļiņas, tāpēc veido imunitāti. Šī ir ķermeņa spēja pretoties dažādām slimībām. Leikocīti ir ļoti dažādi, tiem piemīt imunoloģiskā atmiņa un tie aizsargā dzīvos organismus no dzimšanas brīža.
Trombocītiem ir arī aizsargfunkcija.Tie nodrošina asins recēšanu. Šī procesa pamatā ir olbaltumvielu transformācijas fermentatīvā reakcija, veidojot to nešķīstošo formu. Tā rezultātā veidojas asins receklis, ko sauc par trombu.
Sarkano asins šūnu īpašības un funkcijas
Sarkanās asins šūnas vai sarkanās asins šūnasir struktūras, kas satur elpošanas enzīmus. To forma un iekšējais saturs dažādiem dzīvniekiem var atšķirties. Tomēr ir vairākas līdzības. Vidēji sarkanās asins šūnas dzīvo līdz 4 mēnešiem, pēc tam tās tiek iznīcinātas liesā un aknās. To veidošanās vieta ir sarkanās kaulu smadzenes. Eritrocīti veidojas no universālām cilmes šūnām. Turklāt jaundzimušajiem visu veidu kauliem ir asinsrades audi, bet pieaugušajiem - tikai plakanie.
Dzīvnieku ķermenī šīs šūnas darbojasvairākas svarīgas funkcijas. Galvenais ir elpošanas sistēma. Tās ieviešana ir iespējama, pateicoties eritrocītu citoplazmā esošo īpašo pigmentu klātbūtnei. Šīs vielas nosaka arī dzīvnieku asiņu krāsu. Piemēram, mīkstmiešos tas var būt ceriņi, bet daudzsieviešu tārpos - zaļā krāsā. Vardes sarkanās asins šūnas nodrošina rozā krāsu, savukārt cilvēkiem tās ir spilgti sarkanas. Kombinācijā ar skābekli plaušās tie pārnes to uz katru ķermeņa šūnu, kur to atbrīvo un pievieno oglekļa dioksīdu. Pēdējais iet pretējā virzienā un tiek izelpots.
Sarkanās asins šūnas transportē arī aminoskābes,veicot uztura funkciju. Šīs šūnas ir dažādu fermentu nesēji, kas var ietekmēt ķīmisko reakciju ātrumu. Antivielas atrodas uz sarkano asins šūnu virsmas. Pateicoties šīm olbaltumvielu vielām, sarkanās asins šūnas saista un neitralizē toksīnus, pasargājot ķermeni no to slimību izraisošās ietekmes.
Sarkano asins šūnu evolūcija
Varžu sarkanās asins šūnas ir lielisks piemērsevolūcijas pārvērtību starpposma rezultāts. Pirmo reizi šādas šūnas parādās primoriem dzīvniekiem, kas ietver plakantārpus, adatādaiņus un mīkstmiešus. Savos senākajos pārstāvjos hemoglobīns atradās tieši asins plazmā. Attīstoties dzīvniekiem, palielinājās nepieciešamība pēc skābekļa. Tā rezultātā palielinājās hemoglobīna daudzums asinīs, kas padarīja asinis viskozākas un apgrūtināja elpošanu. Izeja no tā bija sarkano asins šūnu parādīšanās. Pirmās sarkanās asins šūnas bija diezgan lielas struktūras, no kurām lielāko daļu aizņem kodols. Protams, elpošanas pigmenta saturs ar šādu struktūru ir nenozīmīgs, jo tam vienkārši nav pietiekami daudz vietas.
Vēlāk attīstījās evolūcijas metamorfozeseritrocītu lieluma samazināšanas virzienā, palielinot kodola koncentrāciju un izzušanu tajos. Šobrīd visefektīvākā ir sarkano asins šūnu abpusēji ieliektā forma. Zinātnieki ir pierādījuši, ka hemoglobīns ir viens no senākajiem pigmentiem. Tas ir atrodams pat primitīvo ciliātu šūnās. Mūsdienu bioloģiskajā pasaulē hemoglobīns ir saglabājis dominējošo stāvokli kopā ar citu elpošanas pigmentu esamību, jo tas satur vislielāko skābekļa daudzumu.
Asins skābekļa ietilpība
Arteriālajās asinīs vienlaikus sasietāštatā var atrasties tikai noteikts daudzums gāzu. Šo rādītāju sauc par skābekļa ietilpību. Tas ir atkarīgs no vairākiem faktoriem. Pirmkārt, tas ir hemoglobīna daudzums. Šajā sakarā vardes eritrocīti ir ievērojami zemāki par cilvēka sarkanajām asins šūnām. Tie satur nelielu daudzumu elpošanas pigmenta, un to koncentrācija ir zema. Salīdzinājumam: abinieku hemoglobīns, kas atrodas 100 ml asiņu, saista skābekļa tilpumu, kas vienāds ar 11 ml, savukārt cilvēkiem šis skaitlis sasniedz 25.
Faktori, kas palielina hemoglobīna spēju saistīt skābekli, ietver ķermeņa temperatūras paaugstināšanos, iekšējās vides pH un intracelulārā organiskā fosfāta koncentrāciju.
Varžu eritrocītu struktūra
Mikroskopā pārbaudot vardes sarkanās asins šūnas,ir viegli redzēt, ka šīs šūnas ir eikariotiskas. Visiem no tiem centrā ir liels formas kodols. Tas aizņem diezgan lielu vietu, salīdzinot ar elpošanas pigmentiem. Tā rezultātā tiek ievērojami samazināts skābekļa daudzums, ko viņi spēj pārvadāt.
Cilvēka un vardes sarkano asins šūnu salīdzinājums
Cilvēkiem un abiniekiem ir sarkanās asins šūnasvairākas būtiskas atšķirības. Tie arī būtiski ietekmē funkciju izpildi. Tādējādi cilvēka eritrocītiem nav kodola, kas ievērojami palielina elpošanas pigmentu koncentrāciju un pārvadātā skābekļa daudzumu. To iekšpusē ir īpaša viela - hemoglobīns. Tas sastāv no olbaltumvielām un dzelzi saturošas daļas - hema. Varžu eritrocīti satur arī šo elpošanas pigmentu, bet daudz mazākā daudzumā. Gāzu apmaiņas efektivitāte ir palielināta arī cilvēka eritrocītu divkāršās formas dēļ. Tie ir diezgan mazi, tāpēc to koncentrācija ir lielāka. Galvenā cilvēka un vardes eritrocītu līdzība slēpjas vienas - elpošanas - funkcijas īstenošanā.
Sarkano asins šūnu izmērs
Varžu eritrocītu struktūru raksturo diezgan lieli izmēri, kuru diametrs sasniedz 23 mikronus. Cilvēkiem šis rādītājs ir daudz zemāks. Tās sarkano asins šūnu izmērs ir 7-8 mikroni.
Koncentrācija
Sakarā ar lielo sarkano asins šūnu izmēruvardēm ir raksturīga arī zema koncentrācija. Tātad, 1 kubikmetrā asiņu abinieku ir 0,38 miljoni.Salīdzinājumam - cilvēkiem šis skaitlis sasniedz 5 miljonus, kas palielina viņa asiņu elpošanas spēju.
Eritrocītu forma
Mikroskopā pārbaudot vardes sarkanās asins šūnas,to noapaļoto formu var skaidri noteikt. Tas ir mazāk izdevīgs nekā cilvēka sarkano asins šūnu abpusēji ieliektie diski, jo tas nepalielina elpošanas virsmu un aizņem lielu daudzumu asinsritē. Varžu eritrocītu pareiza ovāla forma pilnībā atkārto kodola formu. Tas satur hromatīna pavedienus, kas satur ģenētisko informāciju.
Aukstasiņu dzīvnieki
Varžu eritrocītu forma, tāpat kā tās iekšējāstruktūra, ļauj pārvadāt tikai ierobežotu skābekļa daudzumu. Tas ir saistīts ar faktu, ka abiniekiem nav nepieciešams tik daudz šīs gāzes kā zīdītājiem. To ir ļoti viegli izskaidrot. Abiniekiem elpošana tiek veikta ne tikai caur plaušām, bet arī caur ādu.
Šī dzīvnieku grupa ir aukstasinīga.Tas nozīmē, ka viņu ķermeņa temperatūra ir atkarīga no šī indikatora izmaiņām vidē. Šī zīme ir tieši atkarīga no viņu asinsrites sistēmas struktūras. Tātad starp abinieku sirds kambariem nav nodalījuma. Tāpēc labajā ātrijā venozās un arteriālās asinis sajaucas un tādā veidā nonāk audos un orgānos. Līdz ar eritrocītu strukturālajām iezīmēm to gāzu apmaiņas sistēma nav tik perfekta kā siltasiņu dzīvniekiem.
Siltasiņu dzīvnieki
Siltasiņu organismos ķermeņa temperatūranemainīgs. Tie ietver putnus un zīdītājus, ieskaitot cilvēkus. Viņu ķermenī nav venozo un arteriālo asiņu sajaukšanās. Tas ir rezultāts tam, ka starp viņu sirds kambariem ir pilnīga starpsiena. Tā rezultātā ar audiem un orgāniem, izņemot plaušas, tiek piegādātas tīras, ar skābekli piesātinātas arteriālās asinis. Kopā ar pilnīgāku termoregulāciju tas veicina gāzes apmaiņas intensitātes palielināšanos.
Tātad, mūsu rakstā mēs pārbaudījām, kuršcilvēku un vardes eritrocītiem ir iezīmes. To galvenās atšķirības ir saistītas ar izmēru, kodola klātbūtni un koncentrācijas līmeni asinīs. Varžu eritrocīti ir eikariotu šūnas, to izmērs ir lielāks, un to koncentrācija ir zema. Šīs struktūras dēļ tie satur mazāku elpošanas pigmenta daudzumu, tāpēc abinieku plaušu gāzu apmaiņa ir mazāk efektīva. To kompensē ar papildu ādas elpošanas sistēmas palīdzību.Sarkano asins šūnu struktūras īpatnības, asinsrites sistēma un termoregulācijas mehānismi nosaka abinieku aukstasinību.
Šo šūnu strukturālās iezīmes cilvēkiem ir vairākprogresīvs. Divpusēji ieliekta forma, mazs izmērs un serdes neesamība ievērojami palielina pārvadātā skābekļa daudzumu un gāzes apmaiņas ātrumu. Cilvēka eritrocīti efektīvāk veic elpošanas funkciju, ātri piesātinot visas ķermeņa šūnas ar skābekli un atbrīvojot tās no oglekļa dioksīda.
