Ein Erythrozyt ist eine Blutzelle, die aufgrund von Hämoglobin Sauerstoff zu den Geweben und Kohlendioxid zu den Lungen transportieren kann. Dies ist eine Zelle mit einfacher Struktur, die für das Leben von Säugetieren und anderen Tieren von großer Bedeutung ist. Die roten Blutkörperchen sind die zahlreichste Zellart im Körper: Etwa ein Viertel aller Zellen im Körper sind rote Blutkörperchen.
Allgemeine Muster der Existenz eines Erythrozyten
Erythrozyt - eine Zelle, die aus einem roten Keim der Hämatopoese stammt. Etwa 2,4 Millionen dieser Zellen werden pro Tag produziert, sie gelangen in den Blutkreislauf und beginnen, ihre Funktionen zu erfüllen. Während der Experimente wurde festgestellt, dass bei einem Erwachsenen Erythrozyten, deren Struktur im Vergleich zu anderen Körperzellen erheblich vereinfacht ist, 100-120 Tage leben.
Bei allen Wirbeltieren (mit seltenen Ausnahmen) wird Sauerstoff durch das Hämoglobin der Erythrozyten von den Atmungsorganen zu den Geweben transportiert. Es gibt Ausnahmen: Alle Vertreter der Familie der weißblütigen Fische existieren ohne Hämoglobin, obwohl sie es synthetisieren können. Da sich Sauerstoff bei der Temperatur ihres Lebensraums gut in Wasser und Blutplasma löst, brauchen diese Fische ihre massiveren Träger, die Erythrozyten, nicht.
Chordata-Erythrozyten
Eine Zelle wie ein Erythrozyt hat je nach Klasse der Chordaten eine andere Struktur. Beispielsweise ist die Morphologie dieser Zellen bei Fischen, Vögeln und Amphibien ähnlich. Sie unterscheiden sich nur in der Größe. Die Form der roten Blutkörperchen, das Volumen, die Größe und das Fehlen einiger Organellen unterscheiden Säugetierzellen von anderen, die in anderen Akkorden vorkommen. Es gibt auch ein Muster: Säugetier-Erythrozyten enth alten keine zusätzlichen Organellen und keinen Zellkern. Sie sind viel kleiner, haben aber eine große Kontaktfläche.
Betrachtet man die Struktur von Frosch- und menschlichen Erythrozyten, lassen sich Gemeinsamkeiten sofort erkennen. Beide Zellen enth alten Hämoglobin und sind am Sauerstofftransport beteiligt. Aber menschliche Zellen sind kleiner, sie sind oval und haben zwei konkave Oberflächen. Froscherythrozyten (wie auch Vögel, Fische und Amphibien, außer Salamander) sind kugelförmig, sie haben einen Zellkern und Zellorganellen, die bei Bedarf aktiviert werden können.
In menschlichen Erythrozyten gibt es wie in den roten Blutkörperchen höherer Säugetiere keine Zellkerne und Organellen. Die Größe der Erythrozyten bei einer Ziege beträgt 3-4 Mikrometer, beim Menschen 6,2-8,2 Mikrometer. Bei Amphien (Schwanzamphibien) beträgt die Zellgröße 70 Mikrometer. Hier spielt natürlich die Größe eine wichtige Rolle. Der menschliche Erythrozyt ist zwar kleiner, aber größerOberfläche durch zwei Vertiefungen.
Die geringe Größe der Zellen und ihre große Anzahl ermöglichten es, die Fähigkeit des Blutes, Sauerstoff zu binden, die nun wenig von äußeren Bedingungen abhängig ist, zu vervielfachen. Und solche strukturellen Merkmale menschlicher Erythrozyten sind sehr wichtig, weil Sie sich in einem bestimmten Lebensraum wohl fühlen können. Dies ist ein Maß der Anpassung an das Leben an Land, das sich bereits bei Amphibien und Fischen zu entwickeln begann (leider konnten nicht alle Fische im Laufe der Evolution das Land besiedeln) und bei höheren Säugetieren seinen Höhepunkt erreichte.
Die Struktur menschlicher Erythrozyten
Der Aufbau von Blutzellen hängt von den ihnen zugewiesenen Funktionen ab. Es wird aus drei Blickwinkeln beschrieben:
- Merkmale der äußeren Struktur.
- Bestandteilzusammensetzung eines Erythrozyten.
- Interne Morphologie.
Äußerlich, im Profil, sieht ein Erythrozyten aus wie eine bikonkave Scheibe und im vollen Gesicht - wie eine runde Zelle. Der Durchmesser beträgt normalerweise 6,2-8,2 Mikrometer.
Im Blutserum gibt es häufiger Zellen mit kleinen Größenunterschieden. Bei Eisenmangel nimmt der Hochlauf ab und im Blutausstrich ist eine Anisozytose zu erkennen (viele Zellen mit unterschiedlichen Größen und Durchmessern). Bei einem Mangel an Folsäure oder Vitamin B12 vergrößert sich der Erythrozyten zu einem Megaloblasten. Seine Größe beträgt ungefähr 10-12 Mikrometer. Das Volumen einer normalen Zelle (Normozyt) beträgt 76-110 Kubikmeter. Mikrometer.
Die Struktur der Erythrozyten im Blut ist nicht das einzige Merkmal dieser Zellen. Viel wichtiger ist ihre Anzahl. Die geringe Größe ermöglichte es, ihre Anzahl und folglich die Fläche der Kontaktfläche zu erhöhen. Sauerstoff wird von menschlichen Erythrozyten aktiver eingefangen als von Fröschen. Und am einfachsten wird es in Gewebe aus menschlichen Erythrozyten gegeben.
Menge ist wirklich wichtig. Insbesondere ein Erwachsener hat 4,5-5,5 Millionen Zellen pro Kubikmillimeter. Eine Ziege hat etwa 13 Millionen rote Blutkörperchen pro Milliliter, während Reptilien nur 0,5 bis 1,6 Millionen und Fische 0,09 bis 0,13 Millionen pro Milliliter haben. Ein Neugeborenes hat etwa 6 Millionen rote Blutkörperchen pro Milliliter, während ein älteres Kind weniger als 4 Millionen pro Milliliter hat.
RBC-Funktionen
Rote Blutkörperchen - Erythrozyten, deren Anzahl, Struktur, Funktionen und Entwicklungsmerkmale in dieser Veröffentlichung beschrieben werden, sind für den Menschen sehr wichtig. Sie implementieren einige sehr wichtige Funktionen:
- Transport von Sauerstoff zu den Geweben;
- Kohlendioxid vom Gewebe in die Lunge transportieren;
- giftige Substanzen (glykiertes Hämoglobin) binden;
- an Immunreaktionen teilnehmen (immun gegen Viren und aufgrund reaktiver Sauerstoffspezies können sich nachteilig auf Blutinfektionen auswirken);
- kann einige Medikamente vertragen;
- an der Durchführung der Blutstillung teilnehmen.
Betrachten wir eine solche Zelle weiter als einen Erythrozyten, dessen Struktur maximal für die Umsetzung der oben genannten Funktionen optimiert ist. Es ist möglichst leicht und mobil, hat eine große Kontaktfläche für die Gasdiffusion.und der Verlauf chemischer Reaktionen mit Hämoglobin sowie die schnelle Teilung und Ergänzung von Verlusten im peripheren Blut. Dies ist eine hochspezialisierte Zelle, deren Funktionen noch nicht ersetzt werden können.
RBC-Membran
Eine Zelle wie ein Erythrozyt hat einen sehr einfachen Aufbau, der nicht auf seine Membran zutrifft. Es ist 3 Schichten. Der Massenanteil der Membran beträgt 10 % der Zelle. Es enthält 90 % Proteine und nur 10 % Lipide. Das macht Erythrozyten zu besonderen Körperzellen, da in fast allen anderen Membranen Lipide gegenüber Proteinen überwiegen.
Die volumetrische Form von Erythrozyten kann sich aufgrund der Fluidität der Zytoplasmamembran ändern. Außerhalb der Membran selbst befindet sich eine Schicht aus Oberflächenproteinen mit einer großen Anzahl von Kohlenhydratresten. Dies sind Glykopeptide, unter denen sich eine Doppelschicht aus Lipiden befindet, deren hydrophobe Enden in den Erythrozyten hinein und aus ihm heraus zeigen. Unter der Membran, an der inneren Oberfläche, befindet sich wiederum eine Schicht aus Proteinen, die keine Kohlenhydratreste aufweisen.
Erythrozytenrezeptorkomplexe
Die Funktion der Membran besteht darin, die für die Kapillarpassage notwendige Verformbarkeit des Erythrozyten zu gewährleisten. Gleichzeitig bietet die Struktur menschlicher Erythrozyten zusätzliche Möglichkeiten - zelluläre Interaktion und Elektrolytstrom. Proteine mit Kohlenhydratresten sind Rezeptormoleküle, dank denen Erythrozyten nicht von CD8-Leukozyten und Makrophagen des Immunsystems „gejagt“werden.
Erythrozyten existieren dank Rezeptoren und werden nicht durch ihre eigene Immunität zerstört. Und wenn Erythrozyten durch wiederholtes Durchdrücken der Kapillaren oder durch mechanische Beschädigung einige Rezeptoren verlieren, werden sie von Milzmakrophagen aus dem Blutkreislauf "extrahiert" und zerstört.
Innere Struktur eines Erythrozyten
Was ist ein Erythrozyt? Seine Struktur ist nicht weniger interessant als seine Funktionen. Diese Zelle ähnelt einem Hämoglobinbeutel, der von einer Membran begrenzt wird, auf der Rezeptoren exprimiert werden: Differenzierungscluster und verschiedene Blutgruppen (nach Landsteiner, Rhesus, Duffy und anderen). Aber das Innere der Zelle ist etwas Besonderes und unterscheidet sich sehr von anderen Zellen im Körper.
Die Unterschiede sind wie folgt: Erythrozyten bei Frauen und Männern enth alten keinen Zellkern, sie haben keine Ribosomen und kein endoplasmatisches Retikulum. Alle diese Organellen wurden entfernt, nachdem das Zellcytoplasma mit Hämoglobin gefüllt worden war. Dann stellten sich die Organellen als unnötig heraus, weil eine Zelle mit einer Mindestgröße benötigt wurde, um durch die Kapillaren zu dringen. Daher enthält es im Inneren nur Hämoglobin und einige Hilfsproteine. Ihre Rolle ist noch nicht geklärt. Aber aufgrund des Fehlens eines endoplasmatischen Retikulums, von Ribosomen und eines Kerns ist es leicht und kompakt geworden, und vor allem kann es sich zusammen mit einer flüssigen Membran leicht verformen. Und das sind die wichtigsten Strukturmerkmale der roten Blutkörperchen.
RBC-Lebenszyklus
Die Hauptmerkmale der Erythrozyten sind ihre kurze Lebensdauer. Sie können aufgrund des aus der Zelle entfernten Zellkerns und daher strukturell kein Protein teilen und synthetisierenSchäden an ihren Zellen häufen sich. Infolgedessen neigen Erythrozyten dazu, zu altern. Das Hämoglobin, das zum Zeitpunkt des Erythrozytentods von Milzmakrophagen eingefangen wird, wird jedoch immer zur Bildung neuer Sauerstoffträger geschickt.
Der Lebenszyklus eines roten Blutkörperchens beginnt im Knochenmark. Dieses Organ ist in der Lamellensubstanz vorhanden: im Brustbein, in den Flügeln des Darmbeins, in den Knochen der Schädelbasis und auch in der Oberschenkelhöhle. Dabei wird aus einer Blutstammzelle unter Einwirkung von Zytokinen eine Vorstufe der Myelopoese mit einem Code (CFU-GEMM) gebildet. Nach der Teilung gibt sie den Vorfahren der Hämatopoese an, der mit dem Code (BOE-E) bezeichnet wird. Es bildet die Vorstufe der Erythropoese, die mit dem Code (CFU-E) bezeichnet wird.
Dieselbe Zelle wird als koloniebildende Zelle des roten Blutkeims bezeichnet. Es reagiert empfindlich auf Erythropoietin, eine von den Nieren ausgeschüttete hormonelle Substanz. Eine Erhöhung der Menge an Erythropoietin (nach dem Prinzip der positiven Rückkopplung in funktionellen Systemen) beschleunigt die Prozesse der Teilung und Produktion roter Blutkörperchen.
Bildung roter Blutkörperchen
Die Sequenz der zellulären Knochenmarktransformationen von CFU-E ist wie folgt: Aus ihm wird ein Erythroblast gebildet, und daraus - ein Pronormozyt, aus dem ein basophiler Normoblast entsteht. Wenn sich das Protein ansammelt, wird es ein polychromatophiler Normoblast und dann ein oxyphiler Normoblast. Nachdem der Kern entfernt wurde, wird er zu einem Retikulozyten. Letzterer gelangt in den Blutkreislauf und differenziert (reift) zu einem normalen Erythrozyten.
Zerstörung roter Blutkörperchen
Ungefähr 100-125 Tage zirkuliert die ZelleBlut, transportiert ständig Sauerstoff und entfernt Stoffwechselprodukte aus dem Gewebe. Es transportiert an Hämoglobin gebundenes Kohlendioxid und schickt es zurück in die Lunge, wobei es seine Proteinmoleküle auf dem Weg mit Sauerstoff auffüllt. Und wenn es beschädigt wird, verliert es Phosphatidylserinmoleküle und Rezeptormoleküle. Dadurch fällt der Erythrozyt „unter die Sicht“des Makrophagen und wird von ihm zerstört. Und Häm, das aus dem gesamten verdauten Hämoglobin gewonnen wird, wird erneut zur Synthese neuer roter Blutkörperchen geschickt.
