Varför är hemoglobin hos däggdjur begränsat till en röd blodkropp istället för att vara upplöst plasma?

Hemoglobin är begränsat i röda blodkroppar hos däggdjur av flera viktiga skäl:

Hög syrekoncentration: Röda blodkroppar möjliggör en högre koncentration av hemoglobin jämfört med plasma. Hemoglobin kan binda och transportera en stor mängd syre, vilket ökar blodets totala syrebärande förmåga. Genom att begränsa hemoglobin i röda blodkroppar kan däggdjur uppnå ett effektivare syretransportsystem.

Skydd: Röda blodkroppar ger en skyddande miljö för hemoglobin. Plasman utsätts för olika fysiska och kemiska förändringar, inklusive pH-fluktuationer, temperaturvariationer och enzymatiska aktiviteter. Hemoglobin är mer mottagligt för denaturering och förlust av funktion under dessa förhållanden. Genom att inkapsla hemoglobin i röda blodkroppar skyddas det från dessa yttre faktorer, vilket säkerställer dess stabilitet och funktionalitet.

Plasmaviskositet: Närvaron av en hög koncentration av löst hemoglobin i plasma skulle öka dess viskositet. Detta skulle hindra blodflödet genom de smala blodkärlen, särskilt i mikrocirkulationen. Att begränsa hemoglobin i röda blodkroppar möjliggör en lägre plasmaviskositet, bibehåller flytbarheten i blodet och underlättar effektiv cirkulation i hela kroppen.

Cellulär andning: Instängningen av hemoglobin i röda blodkroppar underlättar cellandning. Röda blodkroppar saknar mitokondrier och är därför beroende av anaerob glykolys för energiproduktion. Genom att begränsa hemoglobin till de röda blodkropparna, levereras syret som transporteras av hemoglobin i första hand till vävnader för cellandning snarare än att konsumeras av de röda blodkropparna själva.

Filtrering: I njurarna innebär den glomerulära filtreringsprocessen separering av slaggprodukter från blodet. Om hemoglobin löstes fritt i plasman skulle det filtreras bort av njurarna, vilket leder till förlust. Genom att inkapsla hemoglobin i röda blodkroppar förhindras det från att filtreras bort, vilket säkerställer att det kvarhålls i blodomloppet.

Sammanfattningsvis tillåter begränsning av hemoglobin i röda blodkroppar däggdjur att uppnå effektiv syretransport, skydd av hemoglobin, bibehållande av plasmaviskositet, underlättande av cellulär andning och förhindrande av hemoglobinförlust genom filtrering i njurarna.