В эритроцитах лягушки есть гемоглобин

Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
«Перечень» ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

• Авторы
• Файлы

Зеленцова А.С. Скоркина М.Ю.

Кровь — одна из информативных и лабильных систем, объективно отражающая физиологическое состояние и позволяющая прогнозировать направление адаптационных реакций в организме [1]. В связи с этим актуальным является изучение эритроцитов низших наземных позвоночных, обладающих полноценной ядерной клеткой, для которой характерна определенная динамика изменения морфофункциональных свойств в ее жизненном цикле. Причем установлена характерная особенность системы эритрона у лягушек связанная с динамическим старением клеток эритроидного ряда и резко ослабленной регенераторной активностью эритроидных элементов даже при экспериментальной анемии [3].

Цель исследования — изучить морфофункциональные параметры эритроцитарной популяции периферической крови лягушек R. ridibunda в физиологичских условиях (состояние анабиоза).

Исследования выполнены на 50 самцах R. ridibunda L., находящихся в состоянии анабиоза. Кровь получали пункцией из сердца. Гематологические показатели определяли по общепринятым унифицированным способам. Морфометрические индексы эритроцитов измеряли, используя анализатор изображений с программным обеспечением «ВидеоТест-МастерМорфология» [2].

В ходе проведенных экспериментов количество эритроцитов составило 0,29±0,01·1012л-1, гемоглобин — 75,88±4,06 г/л, гематокрит — 40,57±2,03 %, коэффициент гемоконцентрации — 2,32±0,14 10-13 л, плазменный гемоглобин — 0,19±0,004 г/л. Эритроциты исследованных нами лягушек имели овальную форму с центрально расположенным ядром. В периферической крови обнаружены эритроидные элементы более ранней стадии развития, что вероятно связано с диффузным характером кроветворения (эритропоэз идет интраваскулярно в периферической крови).

В связи с особенностями геометрии эритроцитов лягушек была построена морфологическая классификация эритроцитарной популяции: 1) eliptocytus (нормальные эллипсоидные клетки) — коэффициент эксцентричности (ε) — 0,74±0,004; объем (V) — 2900,21±87,13 мкм3, площадь поверхности (S) — 1005,55±20,51 мкм2 , толщина (Т) — 6,08±0,06 мкм; 2) magnulocytus (широкоэллиптические клетки) — ε =0,81±0,004, V = 2688,99±86,69 мкм3 , S = 973,70±19,93 мкм 2, Т = 5,65±0,07 мкм; 3) teretiocytus (округлые клетки) — ε = 0,63±0,012, V = 3231,67±79,98 мкм3 , S = 1067,39±17,58 мкм 2, Т = 6,60±0,06 мкм.

Таким образом, система кроветворения лягушек, в физиологических условиях характеризуется высокой стабильностью. Морфофункциональные признаки эритроцитарной популяции в норме динамичны, что связано с особенностью экологии данного класса животных. В ходе проведенных экспериментов установлены высокая вариабельность форм и отсутствие единой картины крови для всего класса. Причем, функциональная лабильность системы красной крови у лягушек в физиологических условиях (состояние анабиоза), связанна с высокой гетерогенностью эритроцитарной популяции, разноочаговостью эритропоэза и выраженным динамическим старением клеток.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Голенда И.Л. Поиск взаимосвязей между параметрами кинетики кислотного гемолиза эритроцитов и функциональным состоянием организма// Физиология человека. — 1996. — Т. 22. № 4. — С. 130-136.
2. Липунова Е.А. Способ идентификации субпопуляций эритроцитарной системы / Е.А. Липунова, В.М. Никитин, Н.А. Чеканов, М.Ю. Скоркина (заявка № 2002134029 на выдачу патента на изобретение, дата приоритета 17.12.02).
3. Медведев Ж.А. О некоторых особенностях эритропоэза и старения эритроцитов лягушки // Онтогенез. — 1972. — Т. 3. № 4. — С. 394-403.

Исследования проведены при финансовой поддержке гранта Минобразования РФ и администрации Белгородской области на проведение молодыми учеными научных исследований в 2003-2004 г.

Библиографическая ссылка

Зеленцова А.С., Скоркина М.Ю. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ ЛЯГУШЕК R. RIDIBUNDA L. В ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ // Успехи современного естествознания. — 2004. — № 8. — С. 110-110;

URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=13314 (дата обращения: 12.05.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

Источник

Практическая работа № 6 Тема: Сравнение микроскопического строения крови человека и лягушки

Практическая работа № 6

Тема: Сравнение микроскопического строения крови человека и лягушки

Цель работы: сравнить эритроциты крови человека и лягушки и определить, чья кровь способна переносить больше кислорода.

Оборудование: фото крови человека и лягушки, презентация «Состав крови. Форменные элементы крови».

Ход работы:

1. Рассмотрите кровь человека и лягушки, обратите внимание на форму, относительную величину, количество эритроцитов.

2. Прочитайте необходимую информацию к лабораторной работе:

Потребность в кислороде в процессе эволюции животных возрастала, так как увеличивалась интенсивность обмена веществ. У животных менялись форма, размер и количество эритроцитов.

Большая поверхность эритроцитов обеспечивает их бóльшую способность к транспортировке кислорода.

У холоднокровных животных при небольшой потребности кислорода очень большие эритроциты, к примеру, у угревидной саламандры они видны простым глазом. Эритроциты человека в 3 раза меньше эритроцитов лягушки, но зато число их в 1 мм3 в 13 раз больше.

Замечено, что чем меньше млекопитающее, тем меньше и многочисленнее его эритроциты.

Очень малые эритроциты у высокогорных животных, где воздух разрежен и беден кислородом. При переселении человека в горы число эритроцитов постепенно увеличивается и сравнивается с числом эритроцитов в крови людей, которые живут в горах. В разреженной атмосфере скорость образования эритроцитов значительно увеличивается.

Немаловажное значение имеет форма эритроцитов для поглощения кислорода. У разных животных она различна — круглые, овальные, веретенообразные, а иногда дискообразные с отростками. У высших животных и человека зрелые эритроциты не имеют ядра.

Все организмы, начиная с низших растений и кончая человеком, способны связывать газы с помощью органических соединений, которые имеют атомы металлов. Только у растений эти соединения мягкие, а почти у всех животных — соединения железа. В состав молекулы гемоглобина входит железо. В среднем в 100 см3 крови содержится 50 мг железа, а во всей крови человека — 3 г. В одном эритроците 265 молекул гемоглобина. Отсутствие ядер в зрелых эритроцитах человека (молодые эритроциты ядра имеют, но они в дальнейшем исчезают) позволяет разместить больше молекул гемоглобина в эритроците.

Гемоглобин обладает способностью связывать большое количество кислорода. В легочных капиллярах кровь насыщается кислородом, а тканевых капиллярах происходит обратный процесс — отдача кислорода.

Ответьте на вопросы: ОТВЕТЫ:

1) Почему потребность в кислороде в процессе эволюции животных возрастала? _______________________________________________________________________________________

2) Во сколько раз количество эритроцитов у человека больше, чем у лягушки?

_______________________________________________________________________________________

3) Какой белок обладает способностью связывать большое количество кислорода? _______________________________________________________________________________________

3. Зарисуйте эритроциты человека. ЭРИТРОЦИТЫ ЧЕЛОВЕКА

4. Зарисуйте эритроциты лягушки. ЭРИТРОЦИТЫ ЛЯГУШКИ.

5. Найдите различия в строении эритроцитов крови человека и лягушки.

Сравнительная характеристика эритроцитов крови человека с эритроцитами лягушки

6. Сделайте вывод из этого сравнения (раскройте преимущества, которые достигаются благодаря этим отличительным признакам). ВЫВОД: _______________________________________________________________________________________

Практическая работа № 6. ПРОВЕРКА.

Тема: Сравнение микроскопического строения крови человека и лягушки

2. Ответьте на вопросы: Ответы:

1) Почему потребность в кислороде в процессе эволюции животных возрастала?

(Потому что увеличивалась интенсивность обмена веществ.)

2) Во сколько раз количество эритроцитов у человека больше, чем у лягушки?

(У человека в 1 мм3 в 13 раз эритроцитов больше, чем в 1 мм3 лягушки.)

3) Какой белок обладает способностью связывать большое количество кислорода? (Гемоглобин.)

5. Найдите различия в строении эритроцитов крови человека и лягушки.

Сравнительная характеристика эритроцитов крови человека с эритроцитами лягушки

6. Вывод: Эритроциты человека, в отличие от эритроцитов лягушки, не имеют ядра и приобрели двояковогнутую форму. Двояковогнутая форма эритроцита человека увеличивает поверхность клетки, а место ядра в них заполняется гемоглобином, поэтому каждый эритроцит человека может захватывать больше кислорода, чем эритроциты лягушки. Эритроциты человека меньше по размерам, чем эритроциты лягушки, поэтому в крови человека в единице объема количество эритроцитов больше (в 1 мм3 5 млн.), чем в крови у лягушки. Исходя из особенностей строения эритроцитов и большого их количества в крови человека, следует, что кровь человека содержит больше кислорода, чем кровь лягушки. Дыхательная функция крови человека значительно эффективнее, чем у земноводных животных.

Источник

Гемоглобин

Гемоглобин (от др.-греч. Гемо — кровь и лат. globus — шар) — это сложная белковая молекула внутри красных клеток крови — эритроцитов (у человека и позвоночных животных). Гемоглобин составляет примерно 98% массы всех белков эритроцита.

Гемоглобин (от др.-греч. Гемо — кровь и лат. globus — шар) — это сложная белковая молекула внутри красных клеток крови — эритроцитов (у человека и позвоночных животных). Гемоглобин составляет примерно 98% массы всех белков эритроцита. За счет своей структуры гемоглобин участвует в переносе кислорода от легких к тканям, и оксида углерода обратно.

Строение гемоглобина

Гемоглобин состоит из двух цепей глобина типа альфа и двух цепей другого типа (бета, гамма или сигма), соединенными с четырьмя молекулами гемма, содержащего железо. Структура гемоглобина записывается буквами греческого алфавита: α2γ2.

Обмен гемоглобина

Гемоглобин образуется эритроцитами в красном костном мозге и циркулирует с клетками в течение всей их жизни — 120 дней. Когда селезенкой удаляются старые клетки, компоненты гемоглобина удаляются из организма или поступают обратно в кровоток, чтобы включиться в новые клетки.

Типы гемоглобина

К нормальным типам гемоглобина относится гемоглобин А или HbA (от adult — взрослый), имеющий структуру α2β2, HbA2 (минорный гемоглобин взрослого, имеющий структуру α2σ2 и фетальный гемоглобин (HbF, α2γ2. Гемоглобин F — гемоглобин плода. Замена на гемоглобин взрослого полностью происходит к 4-6 месяцам (уровень фетального гемоглобина в этом возрасте менее 1%). Эмбриональный гемоглобин образовывается через 2 недели после оплодотворения, в дальнейшем, после образования печени у плода, замещается фетальным гемоглобином.

Аномальных гемоглобинов более 300, их называют по месту открытия.

Функция гемоглобина

Основная функция гемоглобина — доставка кислорода от легких к тканям и углекислого газа обратно.

Формы гемоглобина

• Оксигемоглобин — соединение гемоглобина с кислородом. Оксигемоглобин преобладает в артериальной крови, идущей от легких к тканям. Из-за содержания оксигемоглобина артериальная кровь имеет алый цвет.
• Восстановленный гемоглобин или дезоксигемоглобин (HbH) — гемоглобин, отдавший кислород тканям
• Карбоксигемоглобин — соединение гемоглобина с углекислым газом. Находится в венозной крови и придает ей темный вишневый цвет.

Как же это происходит? Почему в легких гемоглобин забирает, а в тканях отдает кислород?

Эффект Бора

Эффект был описан датским физиологом Христианом Бором https://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (отцом знаменитого физика Нильса Бора).

Христиан Бор заявил, что при большей кислотности (более низкое значение рН, например, в тканях) гемоглобин будет меньше связываться с кислородом, что позволит его отдать.

В легких, в условиях избытка кислорода, он соединяется с гемоглобином эритроцитов. Эритроциты с током крови доставляют кислород ко всем органам и тканям. В тканях организма с участием поступающего кислорода проходят реакции окисления. В результате этих реакций образуются продукты распада, в том числе, углекислый газ. Углекислый газ из тканей переносится в эритроциты, из-за чего уменьшается сродство к кислороду, кислород выделяется в ткани.

Эффект Бора имеет громадное значение для функционирования организма. Ведь если клетки интенсивно работают, выделяют больше СО2, эритроциты могут снабдить их большим количеством кислорода, не допуская кислородного «голодания». Следовательно, эти клетки могут и дальше работать в высоком темпе.

Какой уровень гемоглобина в норме?

В каждом миллилитре крови содержится около 150 мг гемоглобина! Уровень гемоглобина меняется с возрастом и зависит от пола. Так, у новорожденных гемоглобин значительно выше, чем у взрослых, а у мужчин выше, чем у женщин.

Что еще влияет на уровень гемоглобина?

Некоторые другие состояния также влияют на уровень гемоглобина, например, пребывание на высоте, курение, беременность.

Заболевания, связанные с изменением количества или структуры гемоглобина

• Повышение уровня гемоглобина наблюдается при эритроцитозах, обезвоживании.
• Снижение уровня гемоглобина наблюдается при различных анемиях.
• При отравлении угарным газом образуется карбгемоглобин (не путайте с карбоксигемоглобином!), который не может присоединять кислород.
• Под действием некоторых веществ образуется метгемоглобин.
• Изменение структуры гемоглобина называется гемоглобинопатией. Самые известные и частые заболевания этой группы — серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина. См.гемоглобинопатии на сайте Всемирной организации здравоохранения https://www.who.int/centre/factsheets/fs308/ru/index.html

Знаете ли Вы?

• У беспозвоночных животных гемоглобин растворен в плазме крови.
• В сутки из легких в ткани переносится около 600 литров кислорода!
• Красный цвет крови придает гемоглобин, входящий в состав эритроцитов. У некоторых червей вместо гемоглобина хлорокруорин и кровь зеленая. А у каракатиц, скорпионов и пауков голубая, так как вместо гемоглобина — содержащий медь гемоцианин.

Другие статьи раздела

• Распространенный возбудитель инфекций дыхательных путей (фарингиты, синуситы, отиты, бронхиты и пневмонии). Анализы на антитела используются для диагностики инфекции Chlamydophila pneumoniae при длительных инфекциях дыхательных путей.

• Mycoplasma pneumoniae — возбудитель пневмонии человека, острых респираторных заболеваний (ОРЗ), заболеваний верхних дыхательных путей (фарингита, бронхита), а также некоторых нереспираторных заболеваний.

• Азооспермия (azoospermia) — отсутствие сперматозоидов в эякуляте

• Бактерии — одноклеточные микроорганизмы, некоторые из которых могут вызывать заболевания.

• Mycoplasma pneumoniae (микоплазма пневмонии), Chlamydohpila pneumoniae (хламидофила пневмонии, прежнее название Chlamydia pneumoniae)

• Гипофиз — непарная железа внутренней секреции, расположенная на основании головного мозга в костном кармане — гипофизарной ямке турецкого седла. Гипофиз вырабатывает гормоны, оказывающие влияние на работу всего организма — рост и развитие, обмен веществ, половую функцию.

• Повышенный рост волос (гирсутизм) может быть следствием не только повышенного уровня андрогенов (см. «гиперандрогения»), но и высокой активности 5-альфа-редуказы в коже (фермента волосяных фолликулов, превращающего тестостерон в гораздо более активный дигидротестостерон.

• По данным ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) заболеваемость в России составляет более 50 человек на 100 000 населения. Имеет важное значение то, что у женщин значительно чаще чем у мужчин (50-90% против 10%) возможно бессимптомное течение заболевания.

• Делеция (ген.) — вид хромосомных мутаций, при котором происходит потеря какого-либо участка хромосомы.

• Механизм обратной связи — система, которая используется организмом для контроля некоторых функций и поддержания состояния постоянства организма. Механизм обратной связи использует один из продуктов пути обмена веществ, обычно конечный продукт, для контроля активности пути обмена веществ и регуляции количества этого продукта. Обратная связь может быть отрицательной и положительной.

Источник