Le sang est un tissu liquide qui remplit des fonctions essentielles. Cependant, dans différents organismes, ses éléments diffèrent par leur structure, ce qui se reflète dans leur physiologie. Dans notre article, nous nous attarderons sur les caractéristiques des globules rouges et comparerons les érythrocytes humains et de grenouille.
Diversité des cellules sanguines
Le sang est formé d'une substance liquide intercellulaire appelée plasma et d'éléments formés. Ceux-ci comprennent les leucocytes, les érythrocytes et les plaquettes. Les premières sont des cellules incolores qui n'ont pas de forme permanente et se déplacent indépendamment dans la circulation sanguine. Ils sont capables de reconnaître et de digérer les particules étrangères à l'organisme par phagocytose, ils forment donc une immunité. C'est la capacité du corps à résister à diverses maladies. Les leucocytes sont très divers, ont une mémoire immunologique et protègent les organismes vivants dès leur naissance.
Les plaquettes remplissent également une fonction protectrice. Ils assurent la coagulation du sang. Ce processus est basé sur la réaction enzymatique de la transformation des protéines avec la formation de leur forme insoluble. Par conséquentun caillot sanguin se forme, appelé thrombus.
Caractéristiques et fonctions des globules rouges
Les érythrocytes, ou globules rouges, sont des structures contenant des enzymes respiratoires. Leur forme et leur contenu interne peuvent varier selon les animaux. Cependant, il existe un certain nombre de caractéristiques communes. En moyenne, les globules rouges vivent jusqu'à 4 mois, après quoi ils sont détruits dans la rate et le foie. Le lieu de leur formation est la moelle osseuse rouge. Les globules rouges sont formés à partir de cellules souches universelles. De plus, chez les nouveau-nés, tous les types d'os ont du tissu hématopoïétique, tandis que chez les adultes - uniquement chez les plats.
Dans le corps animal, ces cellules remplissent un certain nombre de fonctions importantes. Le principal est respiratoire. Sa mise en œuvre est possible grâce à la présence de pigments spéciaux dans le cytoplasme des érythrocytes. Ces substances déterminent également la couleur du sang des animaux. Par exemple, chez les mollusques, il peut être lilas et chez les vers polychètes, il peut être vert. Les globules rouges de la grenouille lui donnent sa couleur rose, tandis que chez l'homme, elle est rouge vif. En se combinant avec l'oxygène dans les poumons, ils le transportent vers chaque cellule du corps, où ils le libèrent et ajoutent du dioxyde de carbone. Ce dernier vient dans la direction opposée et est expiré.
Les érythrocytes transportent également des acides aminés, remplissant une fonction nutritionnelle. Ces cellules sont porteuses de diverses enzymes qui peuvent influer sur la vitesse des réactions chimiques. Les anticorps sont situés à la surface des globules rouges. Grâce à ces substances de nature protéique, les globules rouges se lient etneutraliser les toxines, protégeant le corps de leurs effets nocifs.
Évolution des globules rouges
Les érythrocytes sanguins de grenouille sont un exemple frappant d'un résultat intermédiaire de transformations évolutives. Pour la première fois, de telles cellules apparaissent dans les protostomes, qui comprennent les ténias némertins, les échinodermes et les mollusques. Chez leurs représentants les plus anciens, l'hémoglobine était située directement dans le plasma sanguin. Avec le développement, les besoins des animaux en oxygène ont augmenté. En conséquence, la quantité d'hémoglobine dans le sang a augmenté, ce qui a rendu le sang plus visqueux et rendu la respiration difficile. Le moyen de sortir de cela était l'émergence de globules rouges. Les premiers globules rouges étaient des structures assez grandes, dont la plupart étaient occupées par le noyau. Naturellement, le contenu du pigment respiratoire avec une telle structure est insignifiant, car il n'y a tout simplement pas assez d'espace pour cela.
De plus, des métamorphoses évolutives se sont développées vers une diminution de la taille des érythrocytes, une augmentation de leur concentration et la disparition du noyau en eux. Actuellement, la forme biconcave des globules rouges est la plus efficace. Les scientifiques ont prouvé que l'hémoglobine est l'un des pigments les plus anciens. On le trouve même dans les cellules des ciliés primitifs. Dans le monde organique moderne, l'hémoglobine a conservé sa position dominante avec l'existence d'autres pigments respiratoires, car elle transporte la plus grande quantité d'oxygène.
Capacité d'oxygènesang
Dans le sang artériel, seule une certaine quantité de gaz peut être à l'état lié en même temps. Cet indicateur est appelé capacité en oxygène. Cela dépend d'un certain nombre de facteurs. Tout d'abord, c'est la quantité d'hémoglobine. Les érythrocytes de grenouille à cet égard sont nettement inférieurs aux globules rouges humains. Ils contiennent une petite quantité de pigment respiratoire et leur concentration est faible. A titre de comparaison: l'hémoglobine des amphibiens contenue dans 100 ml de leur sang fixe une quantité d'oxygène égale à 11 ml, alors que chez l'homme ce chiffre atteint 25.
Les facteurs qui augmentent la capacité de l'hémoglobine à fixer l'oxygène comprennent une augmentation de la température corporelle, du pH de l'environnement interne, de la concentration de phosphate organique intracellulaire.
Structure des érythrocytes de grenouille
Lors de l'examen des érythrocytes de grenouille au microscope, il est facile de voir que ces cellules sont eucaryotes. Tous ont un grand noyau décoré au centre. Il occupe un espace assez important par rapport aux pigments respiratoires. En conséquence, la quantité d'oxygène qu'ils peuvent transporter est considérablement réduite.
Comparaison des érythrocytes humains et de grenouille
Les globules rouges des humains et des amphibiens présentent un certain nombre de différences significatives. Ils affectent de manière significative les performances des fonctions. Ainsi, les érythrocytes humains n'ont pas de noyau, ce qui augmente considérablement la concentration de pigments respiratoires et la quantité d'oxygène transportée. À l'intérieur d'eux se trouvesubstance spéciale - hémoglobine. Il se compose d'une protéine et d'une partie contenant du fer - l'hème. Les érythrocytes de grenouille contiennent également ce pigment respiratoire, mais en quantité beaucoup plus faible. L'efficacité des échanges gazeux est également augmentée en raison de la forme biconcave des érythrocytes humains. Ils sont assez petits, donc leur concentration est plus grande. La principale similitude entre les érythrocytes humains et de grenouille réside dans la mise en œuvre d'une seule fonction - respiratoire.
Taille RBC
La structure des érythrocytes de grenouille se caractérise par des tailles assez grandes, qui atteignent un diamètre allant jusqu'à 23 microns. Chez l'homme, ce chiffre est bien moindre. Ses globules rouges ont une taille de 7 à 8 microns.
Concentration
En raison de leur grande taille, les érythrocytes du sang de grenouille se caractérisent également par une faible concentration. Ainsi, dans 1 mm cube de sang d'amphibiens, il y en a 0,38 million. À titre de comparaison, chez l'homme, ce nombre atteint 5 millions, ce qui augmente la capacité respiratoire de son sang.
Forme RBC
Lors de l'examen des érythrocytes de grenouille au microscope, on peut clairement déterminer leur forme arrondie. Il est moins bénéfique que les disques de globules rouges humains biconcaves car il n'augmente pas la surface respiratoire et occupe un volume important dans la circulation sanguine. La forme ovale correcte de l'érythrocyte de grenouille répète complètement celle du noyau. Il contient des brins de chromatine contenant des informations génétiques.
Animaux à sang froid
La forme de l'érythrocyte de grenouille, ainsi que sa structure interne, ne lui permettent de transporter qu'une quantité limitée d'oxygène. Cela est dû au fait que les amphibiens n'ont pas besoin d'autant de ce gaz que les mammifères. C'est très facile à expliquer. Chez les amphibiens, la respiration s'effectue non seulement par les poumons, mais aussi par la peau.
Ce groupe d'animaux a le sang froid. Cela signifie que leur température corporelle dépend des changements de cet indicateur dans l'environnement. Ce signe dépend directement de la structure de leur système circulatoire. Ainsi, entre les chambres du cœur des amphibiens, il n'y a pas de cloison. Par conséquent, dans leur oreillette droite, le sang veineux et artériel se mélange et sous cette forme pénètre dans les tissus et les organes. En plus des caractéristiques structurelles des érythrocytes, cela rend leur système d'échange de gaz moins parfait que chez les animaux à sang chaud.
Animaux à sang chaud
Les organismes à sang chaud ont une température corporelle constante. Ceux-ci incluent les oiseaux et les mammifères, y compris les humains. Dans leur corps, il n'y a pas de mélange de sang veineux et artériel. C'est le résultat d'avoir un septum complet entre les chambres de leur cœur. En conséquence, tous les tissus et organes, à l'exception des poumons, reçoivent du sang artériel pur saturé d'oxygène. Associé à une meilleure thermorégulation, cela contribue à augmenter l'intensité des échanges gazeux.
Ainsi, dans notre article, nous avons examiné les caractéristiques des érythrocytes humains et de grenouille. Leurs principales différences portent sur la taille, la présence d'un noyau et le niveau de concentration dans le sang. Les érythrocytes de grenouille sont des cellules eucaryotes, ils sont de plus grande taille et leur concentration est faible. En raison de cette structure, ils contiennent une plus petite quantité de pigment respiratoire, de sorte que les échanges gazeux pulmonaires chez les amphibiens sont moins efficaces. Ceci est compensé par un système supplémentaire de respiration cutanée. Les caractéristiques structurelles des érythrocytes, le système circulatoire et les mécanismes de thermorégulation déterminent le sang-froid des amphibiens.
Les caractéristiques structurelles de ces cellules chez l'homme sont plus progressives. La forme biconcave, la petite taille et l'absence de noyau augmentent considérablement la quantité d'oxygène transportée et le taux d'échange gazeux. Les érythrocytes humains remplissent plus efficacement la fonction respiratoire, saturant rapidement toutes les cellules du corps en oxygène et libérant du dioxyde de carbone.
