Kodėl kraujas raudonas?

Kartais pasakoma, kad „jo kraujas mėlynas“, kas reiškia, kad asmuo yra kilmingas – tačiau iš tikro jų kraujas raudonas. Toks jis ir beveik visų gyvūnų, tačiau yra ir iš tikro su mėlynu krauju – tai pasagos krabai, imperatoriškieji skorpionai, musgaudžiai ir dar kažkiek nariuotakojų, jo yra kai kurių aštuonkojų, kalmarų ir sraigių kraujo induose. O dar yra žaliakraujų scinkų – jų kraujas, kaip galima atspėti, žalias. O Antarktidoje jūrose gyvena baltakraujės žuvys – jų kraujas bespalvis arba kiek gelsvas. Bet pradžioje pažiūrėkime, kodėl mūsų kraujas raudonas.

Raudoną spalvą jam suteikia hemoglobinas, sudėtinga molekulė esanti eritrocituose, būtina kvėpavimui. Kraujas atitekėdamas į plaučius prisijungia deguonį ir jį nuneša į kitus organus, kuriems jis reikalingas biocheminėms reakcijoms, kurių metu susidariusį anglies dvideginį dalinai prisijungia deguonies netekęs hemoglobinas, kurį išlaisvina sugrįžęs į plaučius.

Hemoglobinas yra labai stambus baltymas, surinktas iš 4-ių mažesnių baltymų: dviejų alfa-globinų ir dviejų beta- globinų. Kiekvienas globinas turi po vieną hemą, sudėtingą organinę molekulę su geležies atomu. Būtent toji geležis sujungia deguonį ir anglies dvideginį. Kadangi yra 4 hemai, vienu metu hemoglobinas gali pernešti 4-is deguonies atomų.

Būtent geležis ir suteikia raudoną spalvą hemoglobinui – jis sugeria šviesos mėlynojo ir žalio diapazono bangas. Kraujo atspalvis priklauso nuo to, kiek kraujas prisotintas deguonimi. Kai deguonis jungiasi su geležimi, kraujas įgauna ryškiai raudoną spalvą, kai jo netenka – kraujas tamsėja. Tad veninis kraujas yra tamsesnis arterinį.

Tačiau hemoglobinas ne vienintelis baltymas, galintis pernešti deguonį: tai gali atlikti ir hemocianinai, hemeritrinai ie eritrokruorinai su chorokruoninais. Nemažai nariuotakojų ir moliuskų naudojasi hemocianinais, tiesiog plaukiojančiais jų kraujyje (specialių kraujo ląstelių, panašių į mūsų eritrocitus, jie neturi). Jų hemuose yra ne geležis, o varis, kuris irgi „suriša“ deguonį, tačiau kraujui suteikia mėlyną arba žydrą spalvą. Žieduotosios kirmėlės ir kai kurie nariuotakojų deguonies pernešimui naudoja eritrokruorinus, gerokai panašius į hemoglobiną, kurių hemuose irgi geležis – tad ir kraujas raudonas. Tačiau tarp žieduotosios kirmėlės yra keturios polichetų arba daugiašerių kirmėlių, gyvenančių jūros dugne, rūšys su chorokruoninais kraujyje, kurių sudėtyje irgi yra geležies, tad ir jų kraujas raudonas, tačiau atskiestas jis žaliuoja – mat molekulė dalinai atspindi ir žalią spalvą. Ir pagaliau jūrose gyvena ir sipunkulidai ir priapulidai, kraujyje turintys eritrokruorinus, kuriuose nėra jokių hemų, o du geležies atomai, surišantys deguonį, randasi pačioje baltymo molekulėje. Jie kraujui suteikia violetinę spalvą. Tokį violetinį eritrokruorinį kraują turi ir kai kurie pečianogiai bei Magelona genties daugiašerės kirmėlės.

Daugiašerių kirmėlių yra per 10 tūkst. rūšių ir tik trys iš Magelona genties kraujyje turi eritrokruoriną, suteikiantį kraujui purpurinę spalvą.

O kaip dėl žaliakraujų scinkų – juk jų kraujyje įprastas hemoglobinas?! Tačiau šių driežų kraujyje gausu žalio pigmento biliverdino, susidančio utilizuojant hemoglobino hemą – anksčiau ar vėliau hemoglobiną suardo kepenų, kaulų smegenų ir blužnies fermentai. Biliverdinas virsta rausvai oranžiniu bilirubinu – ir jiedu patenka į tulžį, jai suteikdami žalsvai gelsvą atspalvį. Tada bilirubinas su tulžimi pašalinamas iš organizmo. Biliverdinas gana nuodingas – kažkoks jo kiekis kraujyje yra visa, tačiau organizmas stengiasi kuo greičiau jį pašalinti. Išimtis - žaliakraujai scinkai gyvenantys Papua-Naujojoje Gvinėjoje. Jų kraujyje biliverdino tiek, kad raudono hemoglobino net nesimato. Matyt, taip yie scinkai saugosi nuo parazitų ir priešų.

O štai baltakraujų žuvų kraujyje nėra nei hemoglobino, nei jokių kitų dujas pernešančių baltymų. Tos žuvys gyvena ypač šaltame vandenyje, kurio temperatūra nuo -1,8^oC iki 2^oC, - ir kuo jis vėsesnis, tuo jame daugiau ištirpusio deguonies. Laikoma, kad deguonį žuvys pasiima per žiaunas ir odą. Matyt tam, kad kraujas labiau prisigertų deguonies, baltakraujės žuvys atsikratė žvynų. Jų kraujo indai platesni, kraujo jos turi daugiau, pats kraujas ne toks tirštas, o širdis gerokai stipresnė.

Vabzdžių kraujas vadinamas hemolimfa, kuri bespalvė arba truputį gelsva. O ir kraujas visai nebūtinas kvėpavimui: jų kvėpavimo sistema – tai daugybė išsišakojusių trachėjų po visą kūną. Tad kraujas skirtas tik maistinių medžiagų pernešimui, metabolinių atliekų šalinimui ir kt.

O mėlyno kraujo sąvoka, kaip laikoma, kilo Viduramžiais Ispanijoje, arabų užkariavimų metu. Užkariautojai buvo tamsesnės odos, kurioje prasčiau matosi venos, kurios šviesioje odoje atrodo kiek melsvomis. Tad ispanų aristokratai, norėję parodyti, kad jo giminė nesimaišė su atėjūnais, rodė rankas su „mėlynu krauju“ – tikrojo kilmingumo požymiu. Beje, taip jį buvo galima atskirti ir nuo prasčioko, dirbančio laukuose ir įdegusio saulėje.

Laivai iš ledo
Šiltnamio efektas
Garo tramdytojas
Kaip veikia daiktai?
Mechaninis žvėrynas
Tai matėte ne kartą...
Senas, bet mielas dviratis
Žygiuojam į Saulės amžių
Atsiradimai ir paaiškinimai
Žarnyno bakterijų perspektyva
Celuloidas – plastmasių prosenelis
Lemtingasis Rentgeno atradimas
Skafandrai: atsiradimas ir variantai
Degtukai – trumpas, bet svarbus gyvenimas
Šarvuotųjų automobilių pirmeiviai
Vilniaus televizijos bokštas
Neversti: tylioji revoliucija
Dirbtinis intelektas kare
Kodėl dangus žydras?
Laikrodžiai mūsų kūne
Tas saldus saldus cukrus
Mokslas apie garbanas
Žvejybos matematika
Senovės mechanika
Karai dėl telefono
Metro etalonas
Vartiklis