Haben Sie sich jemals gefragt, warum scharlachrotes Blut aus Ihrer Nase austritt, wenn Sie Nasenbluten bekommen? Oder warum die Venen in deiner Haut blau aussehen? Es liegt an einer bunten Chemie in Ihren roten Blutkörperchen.
Rote Blutkörperchen enthalten ein Molekül namens Hämoglobin, das Sauerstoff durch unseren Körper bindet und transportiert. Hämoglobin besteht aus vier Proteinketten, die jeweils eine zusätzliche ringförmige chemische Struktur namens Häm binden.
Unsere roten Blutkörperchen sind rot wegen der Hämgruppen im Hämoglobin. Im Gegenzug ist unser Blut rot wegen der Millionen von roten Blutkörperchen, die es enthält.
Farbe spielt eine wichtige Rolle in vielen Aspekten der Biologie, erklären die Autoren eines kürzlich erschienenen Übersichtsartikels, der in der Zeitschrift veröffentlicht wurde
Hier diskutieren Dr. Sergio Piña-Oviedo von der Abteilung für Hämatopathologie am MD Anderson Cancer Center in Houston, Texas, und Kollegen über die Relevanz und Biochemie der Farbe in menschlichen Organen.
Farbe ist wichtig für "Tarnung und Schutz, Stoffwechsel, Sexualverhalten und Kommunikation", erklären sie.
Metalle sind wichtig
Die Proteinketten im Hämoglobinmolekül in roten Blutkörperchen werden von unseren Genen kodiert. Mutationen in den Globingenen können Krankheiten wie Thalassämie und Sichelzellenanämie verursachen.
Um Sauerstoff zu binden, bindet jede Proteinkette an eine Hämgruppe, wodurch maximal vier Sauerstoffmoleküle pro Hämoglobinmolekül binden können.
In Häms Zentrum sitzt ein Eisenmolekül. Das Eisen lässt Häm rotbraun aussehen. Aber was, wenn das Eisen gegen ein anderes Metall ausgetauscht wird?
Erinnerst du dich an die grünen Flammen aus dem Chemieunterricht? Pflanzenblätter sind grün, weil das Chlorophyll in den Blättern Magnesium in der Mitte des Rings enthält. In der Zwischenzeit erscheint Blut bei kaltblütigen Tieren blau, weil Kupferatome in der Mitte des Rings sitzen und sich an Sauerstoff binden.
Bindung und der Körper
Um zu menschlichem Blut zurückzukehren, bindet das Eisen in Hämoglobin Sauerstoff in der Lunge, wenn wir Luft einatmen. Jetzt sieht unser Blut hellrot aus, wenn es von den Lungen zu den Geweben in unserem Körper gepumpt wird.
Glücklicherweise ist die Sauerstoffbindung reversibel, was bedeutet, dass in den Lungen aufgenommener Sauerstoff in den Geweben freigesetzt wird, während das Blut im Körper zirkuliert.
Wenn der Sauerstoff freigesetzt wird, wird er durch Kohlendioxid ersetzt, das dann in unsere Lunge zurückgeleitet und beim Atmen aus unseren Körpern ausgestoßen wird. Wenn Kohlendioxid an Hämoglobin bindet, wechselt die Farbe von hellrot zu dunkelrot mit einem Hauch von Purpur.
Aber warum sehen unsere Adern blau aus? Es ist eine Illusion; die Adern selbst sind tatsächlich weiß-rosa. Die blaue Farbe, die wir mit unseren Augen sehen, ist eine Kombination aus Blut, Gefäß, Haut und dem Prozess, der es uns ermöglicht, Farbe zu sehen.
