Svi znate da je gvožđe metal. Znate i za ime Gvozden, prezime Gvozdenovič. Znate i za stare narodne priče "Gvozden čovek" i "Baš čelik". Ali, da li znate, kako smo to mi povezani sa gvožđem? Zašto je neophodno da u organizmu imamo gvožđe?
Većina gvožđa u telu nalazi se u hemoglobinu crvenih krvnih zrnaca i mioglobinu mišićnih ćelija. Gvožđe je neophodno za transport kiseonika i ugljen dioksida (disanje). Takođe ima i druge važne uloge u telu.
Da li ste se ikada zapitali zašto je krv koja izlazi prilikom krvarenja iz nosa ljubičasto crvene boje? Ili zašto vene na vašoj koži izgledaju plavo? Da li zaista postoje ljudi koji imaju plavu krv? Odgovor se nalazi u nekoj šarenoj hemiji koja se odvija u našim crvenim krvnim zrncima.
Crvene krvne ćelije sadrže molekul koji se zove hemoglobin, koji vezuje i prenosi kiseonik kroz naša tela. Hemoglobin se sastoji od četiri proteinska lanca (globina), od kojih svaki vezuje dodatnu hemijsku strukturu u obliku prstena (porfirin) koja se zove hem.
Naše crvene krvne ćelije su crvene zbog hem grupa u hemoglobinu. S druge strane, naša krv je crvena zbog miliona crvenih krvnih zrnaca koje sadrži. Da bi vezali kiseonik, svaki lanac proteina se vezuje za jednu hem grupu, dozvoljavajući da se maksimalno četiri molekula kiseonika vežu za jedan molekul hemoglobina.
U centru hema nalazi se molekul gvožđa. Zahvaljujuću gvožđu hem izgleda crveno-smeđe. Ali šta ako se gvožđe zamenimo sa drugim metalom?
Listovi biljaka su zeleni jer hlorofil u listovima sadrži magnezijum u centru prstena. Kod hladnokrvnih životinja, krv je plava jer se atomi bakra nalaze u centru prstena i vezuju se za kiseonik.
U ljudskoj krvi, gvožđe u hemoglobinu vezuje kiseonik u plućima dok udišemo vazduh. Sada, naša krv izgleda svetlo crvena dok se ispumpava iz pluća u tkiva u našem telu. Stepen oksidacije atoma gvožđa unutar ovih molekula određuje kovalentnost i boju gvožđa, tj. gvožđe (Fe+2) je crveno, dok je gvožđe (Fe+3) braon. Oksidovana krv i mišići su crveni jer sadrže Fe+2, i cirkulišući kroz tkiva, daje svim organima ružičasto-crvenu nijansu. Nasuprot tome, krv bez kiseonika je purpurno-plava zbog visokog sadržaja karbamino-hemoglobina (ugljen dioksid vezan za hemoglobin je ljubičasto-plave boje), putuje kroz vene i daje purpurno-plavi tonalitet ("cijanoza"). Hemoragijske lezije će izgledati purpurno-plavo neko vreme pre nego što se hem razgradi, kao što se vidi kod modrica, hemoragija, hematoma, endometriotskih cista, kavernoznih hemangioma. Nizak dotok krvi u tkiva (anemija ili redistribucija volumena) daje karakteristično "bledilo" svim našim organima. Karboksi-Hb (ugljen monoksid vezan za Hb) ima viši afinitet od kiseonika za vezivanje za hem grupu i daje hemoglobinu crvenu boju tršnje. Slično tome, azot oksid (NO) vezuje mioglobinske hem grupe stvarajući ružičasto-crvenu nijansu u mišićima i eto razloga zašto se nitriti azota uobičajeno koriste u industriji mesa za održavanje "svežeg izgleda" mesa u toku dužeg vremenskog perioda.
Srećom, vezivanje kiseonika je reverzibilno, što znači da se kiseonik oslobađa u tkivima dok krv cirkuliše oko tela.
Ali zašto naše vene izgledaju plavo? To je iluzija; same vene su zapravo ružičasto bele. Plava boja koju vidimo našim očima je kombinacija krvi, posuđe, kože i procesa koji nam omogućava da vidimo boju.
Нема коментара:
Постави коментар