דם הוא רקמה נוזלית המבצעת פונקציות חיוניות. עם זאת, באורגניזמים שונים, האלמנטים שלו שונים במבנה, מה שבא לידי ביטוי בפיזיולוגיה שלהם. במאמר שלנו, נתעכב על התכונות של תאי דם אדומים ונשווה אריתרוציטים של בני אדם וצפרדעים.
מגוון של תאי דם
דם נוצר על ידי חומר בין-תאי נוזלי הנקרא פלזמה ואלמנטים שנוצרו. אלה כוללים לויקוציטים, אריתרוציטים וטסיות דם. הראשונים הם תאים חסרי צבע שאין להם צורה קבועה ונעים באופן עצמאי בזרם הדם. הם מסוגלים לזהות ולעכל חלקיקים זרים לגוף על ידי phagocytosis, ולכן הם יוצרים חסינות. זוהי היכולת של הגוף להתנגד למחלות שונות. לויקוציטים מגוונים מאוד, בעלי זיכרון אימונולוגי ומגנים על אורגניזמים חיים מרגע לידתם.
טסיות הדם גם מבצעות פונקציית הגנה. הם מספקים קרישת דם. תהליך זה מבוסס על התגובה האנזימטית של טרנספורמציה של חלבונים עם היווצרות צורתם הבלתי מסיסה. כתוצאהנוצר קריש דם, הנקרא פקקת.
תכונות ותפקודים של תאי דם אדומים
אריתרוציטים, או תאי דם אדומים, הם מבנים המכילים אנזימי נשימה. צורתם והתכולה הפנימית שלהם עשויים להשתנות בבעלי חיים שונים. עם זאת, ישנן מספר תכונות נפוצות. בממוצע, תאי דם אדומים חיים עד 4 חודשים, ולאחר מכן הם נהרסים בטחול ובכבד. מקום היווצרותם הוא מח העצם האדום. תאי דם אדומים נוצרים מתאי גזע אוניברסליים. יתרה מכך, בילודים, לכל סוגי העצמות יש רקמה המטופואטית, בעוד שבמבוגרים - רק בשטוחות.
בגוף החי, תאים אלה מבצעים מספר פונקציות חשובות. העיקרי שבהם הוא מערכת הנשימה. יישומו אפשרי בשל נוכחותם של פיגמנטים מיוחדים בציטופלזמה של אריתרוציטים. חומרים אלו קובעים גם את צבע הדם של בעלי חיים. לדוגמה, ברכיכות זה יכול להיות לילך, ובתולעים פולצ'אט זה יכול להיות ירוק. תאי הדם האדומים של הצפרדע מספקים את צבעה הוורוד, בעוד שבבני אדם הוא אדום בוהק. בשילוב עם חמצן בריאות, הם נושאים אותו לכל תא בגוף, שם הם נותנים אותו ומוסיפים פחמן דו חמצני. האחרון מגיע בכיוון ההפוך ונושף.
RBCs גם מעבירים חומצות אמינו, מבצעים תפקיד תזונתי. תאים אלו הם נשאים של אנזימים שונים שיכולים להשפיע על קצב התגובות הכימיות. נוגדנים ממוקמים על פני השטח של תאי דם אדומים. הודות לחומרים אלו בעלי אופי חלבוני, כדוריות דם אדומות נקשרות ולנטרל רעלים, להגן על הגוף מהשפעותיהם המזיקות.
אבולוציה של תאי דם אדומים
אריתרוציטים בדם צפרדע הם דוגמה חיה לתוצאת ביניים של טרנספורמציות אבולוציוניות. בפעם הראשונה, תאים כאלה מופיעים בפרוטוסטומים, הכוללים תולעי סרט של נמרטין, אכינודרמים ורכיכות. בנציגיהם העתיקים ביותר, המוגלובין היה ממוקם ישירות בפלסמת הדם. עם ההתפתחות, גדל הצורך של בעלי חיים בחמצן. כתוצאה מכך עלתה כמות ההמוגלובין בדם, מה שהפך את הדם לצמיג יותר והקשה על הנשימה. הדרך לצאת מזה הייתה הופעת תאי דם אדומים. תאי הדם האדומים הראשונים היו מבנים גדולים למדי, שרובם היו תפוסים על ידי הגרעין. מטבע הדברים, התוכן של הפיגמנט הנשימתי עם מבנה כזה אינו משמעותי, כי פשוט אין מספיק מקום עבורו.
יותר מכך, מטמורפוזות אבולוציוניות התפתחו לקראת ירידה בגודלם של אריתרוציטים, עלייה בריכוז והעלמת הגרעין שבהם. כרגע, הצורה הדו-קעורה של תאי דם אדומים היא היעילה ביותר. מדענים הוכיחו שהמוגלובין הוא אחד הפיגמנטים העתיקים ביותר. זה אפילו נמצא בתאים של ריסים פרימיטיביים. בעולם האורגני המודרני, ההמוגלובין שמר על מיקומו הדומיננטי יחד עם קיומם של פיגמנטים נשימתיים אחרים, שכן הוא נושא את הכמות הגדולה ביותר של חמצן.
קיבולת חמצןblood
בדם העורקי, רק כמות מסוימת של גזים יכולה להיות במצב קשור בו-זמנית. מחוון זה נקרא קיבולת חמצן. זה תלוי במספר גורמים. קודם כל, זו כמות ההמוגלובין. אריתרוציטים של צפרדע בהקשר זה נחותים באופן משמעותי מתאי דם אדומים אנושיים. הם מכילים כמות קטנה של פיגמנט נשימתי וריכוזם נמוך. לשם השוואה: המוגלובין דו-חיים הכלול ב-100 מ"ל מדמם קושר כמות חמצן השווה ל-11 מ"ל, בעוד שבבני אדם נתון זה מגיע ל-25.
גורמים המגבירים את יכולת ההמוגלובין לצרף חמצן כוללים עלייה בטמפרטורת הגוף, ה-pH של הסביבה הפנימית, ריכוז הפוספט האורגני התוך תאי.
מבנה של אריתרוציטים של צפרדע
כאשר בודקים אריתרוציטים של צפרדעים במיקרוסקופ, קל לראות שהתאים האלה הם אוקריוטיים. לכולם יש ליבה מעוטרת גדולה במרכז. זה תופס מקום גדול למדי בהשוואה לפיגמנטים נשימתיים. כתוצאה מכך, כמות החמצן שהם יכולים לשאת מצטמצמת מאוד.
השוואה בין אריתרוציטים של בני אדם וצפרדעים
לתאי דם אדומים של בני אדם ודו-חיים יש מספר הבדלים משמעותיים. הם משפיעים באופן משמעותי על ביצועי הפונקציות. לפיכך, לאריתרוציטים אנושיים אין גרעין, מה שמעלה משמעותית את ריכוז הפיגמנטים הנשימתיים ואת כמות החמצן הנישאת. בתוכם נמצאחומר מיוחד - המוגלובין. הוא מורכב מחלבון וחלק המכיל ברזל - heme. אריתרוציטים של צפרדע מכילים גם פיגמנט נשימתי זה, אך בכמויות קטנות בהרבה. יעילות חילופי הגזים מוגברת גם בגלל הצורה הדו-קעורה של אריתרוציטים אנושיים. הם די קטנים בגודלם, ולכן הריכוז שלהם גדול יותר. הדמיון העיקרי בין אריתרוציטים של בני אדם לצפרדעים טמון ביישום של פונקציה אחת - נשימתית.
גודל RBC
מבנה אריתרוציטים של צפרדע מאופיין בגדלים גדולים למדי, המגיעים לקוטר של עד 23 מיקרון. אצל בני אדם, הנתון הזה הרבה פחות. גודל תאי הדם האדומים שלו הוא 7-8 מיקרון.
ריכוז
בשל גודלם הגדול, אריתרוציטים בדם צפרדע מאופיינים גם בריכוז נמוך. אז ב-1 מ מ מעוקב של דם של דו-חיים יש 0.38 מיליון מהם. לשם השוואה, בבני אדם מספר זה מגיע ל-5 מיליון, מה שמגביר את יכולת הנשימה של הדם שלו.
צורת RBC
כאשר בודקים אריתרוציטים של צפרדעים תחת מיקרוסקופ, ניתן לקבוע בבירור את צורתם המעוגלת. זה פחות מועיל מדיסקים דו-קעורים של תאי דם אדומים אנושיים מכיוון שהוא לא מגדיל את משטח הנשימה ותופס נפח גדול בזרם הדם. הצורה הסגלגלה הנכונה של אריתרוציט הצפרדע חוזרת לחלוטין על זו של הגרעין. הוא מכיל גדילי כרומטין המכילים מידע גנטי.
חיות בדם קר
צורת אריתרוציט הצפרדע, כמו גם המבנה הפנימי שלו, מאפשרים לו לשאת רק כמות מוגבלת של חמצן. זאת בשל העובדה שדו-חיים אינם זקוקים לכמות גדולה של גז זה כמו יונקים. קל מאוד להסביר זאת. אצל דו-חיים, הנשימה מתבצעת לא רק דרך הריאות, אלא גם דרך העור.
קבוצת החיות הזו היא בדם קר. המשמעות היא שטמפרטורת הגוף שלהם תלויה בשינויים במדד זה בסביבה. סימן זה תלוי ישירות במבנה מערכת הדם שלהם. אז, בין חדרי הלב של דו-חיים אין מחיצה. לכן, באטריום הימני שלהם, דם ורידי ועורקי מתערבב ובצורה זו נכנס לרקמות ולאיברים. יחד עם המאפיינים המבניים של אריתרוציטים, זה הופך את מערכת חילופי הגזים שלהם לא מושלמת כמו אצל בעלי חיים בעלי דם חם.
חיות עם דם חם
לאורגניזמים בעלי דם חם יש טמפרטורת גוף קבועה. אלה כוללים ציפורים ויונקים, כולל בני אדם. בגופם אין ערבוב של דם ורידי ועורקי. זוהי תוצאה של מחיצה מלאה בין חדרי הלב שלהם. כתוצאה מכך, כל הרקמות והאיברים, מלבד הריאות, מקבלים דם עורקי טהור רווי חמצן. יחד עם ויסות תרמי טוב יותר, הדבר תורם לעלייה בעוצמת חילופי הגזים.
אז, במאמר שלנו בדקנו אילו תכונות יש לאדמית של בני אדם וצפרדעים. ההבדלים העיקריים ביניהם נוגעים לגודל, נוכחות גרעין ורמת הריכוז בדם.אריתרוציטים של צפרדע הם תאים אוקריוטיים, הם גדולים יותר בגודלם, וריכוזם נמוך. בשל מבנה זה, הם מכילים כמות קטנה יותר של פיגמנט נשימתי, ולכן חילוף גזים ריאתי בדו-חיים פחות יעיל. זה מפוצה בעזרת מערכת נוספת של נשימה עורית.המאפיינים המבניים של אריתרוציטים, מערכת הדם ומנגנוני הויסות התרמי קובעים את רמת הדם הקר של דו-חיים.
המאפיינים המבניים של תאים אלה בבני אדם מתקדמים יותר. הצורה הדו-קעורה, הגודל הקטן והעדר ליבה מגדילים משמעותית את כמות החמצן הנישאת ואת קצב חילופי הגזים. אריתרוציטים אנושיים מבצעים את פעולת הנשימה בצורה יעילה יותר, מרווים במהירות את כל תאי הגוף בחמצן ומשחררים פחמן דו חמצני.
