Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego krew szkarłatna wylewa się z nosa, kiedy odczuwasz krwotok z nosa? A może żyły w twojej skórze wyglądają na niebieskie? Wszystko sprowadza się do kolorowej chemii w czerwonych ciałkach krwi.
Czerwone krwinki zawierają cząsteczkę zwaną hemoglobiną, która wiąże i transportuje tlen przez nasze ciała. Hemoglobina składa się z czterech łańcuchów białkowych, z których każdy wiąże dodatkową strukturę chemiczną w kształcie pierścienia zwaną hemem.
Nasze czerwone krwinki są czerwone z powodu grup hemowych w hemoglobinie. Z kolei nasza krew jest czerwona z powodu milionów czerwonych krwinek, które zawiera.
Kolor odgrywa ważną rolę w wielu aspektach biologii, wyjaśniają autorzy ostatniego artykułu przeglądowego opublikowanego w czasopiśmie
Tutaj dr Sergio Piña-Oviedo z Wydziału Hematopatologii w MD Anderson Cancer Center w Houston w Teksasie wraz z kolegami omawia znaczenie i biochemię barw w ludzkich narządach.
Kolor ma znaczenie dla „kamuflażu i ochrony, metabolizmu, zachowań seksualnych i komunikacji” – wyjaśniają.
Metale mają znaczenie
Łańcuchy białkowe w cząsteczce hemoglobiny w czerwonych krwinkach są kodowane przez nasze geny. Mutacje w genach globiny mogą powodować choroby, takie jak talasemia i choroba sierpowatokrwinkowa.
Aby związać tlen, każdy łańcuch białkowy wiąże się z jedną grupą hemową, co pozwala na wiązanie maksymalnie czterech cząsteczek tlenu na jedną cząsteczkę hemoglobiny.
W centrum hemu siedzi żelazna cząsteczka. Żelazo sprawia, że hem wygląda czerwono-brązowy. Ale co, jeśli żelazo zostanie zamienione na inny metal?
Pamiętasz te zielone płomienie z klasy chemii? Liście roślin są zielone, ponieważ chlorofil w liściach zawiera magnez w środku pierścienia. Tymczasem u zwierząt z zimną krwią krew wydaje się niebieska, ponieważ atomy miedzi znajdują się w centrum pierścienia i wiążą się z tlenem.
Wiązanie i ciało
Aby powrócić do ludzkiej krwi, żelazo w hemoglobinie wiąże tlen w płucach podczas wdychania powietrza. Teraz nasza krew wygląda jasno czerwono, ponieważ jest pompowana z płuc do tkanek w naszym ciele.
Na szczęście wiązanie tlenu jest odwracalne, co oznacza, że tlen pobrany w płucach jest uwalniany w tkankach, gdy krew krąży w organizmie.
Kiedy uwalniany jest tlen, zostaje on zastąpiony przez dwutlenek węgla, który następnie jest zawracany do naszych płuc i wydalany z naszych ciał podczas oddychania. Kiedy dwutlenek węgla wiąże się z hemoglobiną, kolor zmienia się z jasnoczerwonej na ciemnoczerwoną z odcieniem purpury.
Ale dlaczego nasze żyły wyglądają na niebieskie? To złudzenie; same żyły są rzeczywiście biało-różowe. Niebieski kolor, który widzimy naszymi oczami, to połączenie krwi, naczynia, skóry i procesu, który pozwala nam zobaczyć kolor.
