Warum ist Hämoglobin bei Säugetieren in roten Blutkörperchen eingeschlossen und nicht in gelöstem Plasma?

Hämoglobin ist aus mehreren wichtigen Gründen in den roten Blutkörperchen von Säugetieren eingeschlossen:

Hohe Sauerstoffkonzentration: Rote Blutkörperchen ermöglichen im Vergleich zu Plasma eine höhere Hämoglobinkonzentration. Hämoglobin kann große Mengen Sauerstoff binden und transportieren und erhöht so die gesamte Sauerstofftransportkapazität des Blutes. Durch den Einschluss von Hämoglobin in den roten Blutkörperchen können Säugetiere ein effizienteres Sauerstofftransportsystem erreichen.

Schutz: Rote Blutkörperchen bieten eine schützende Umgebung für Hämoglobin. Das Plasma ist verschiedenen physikalischen und chemischen Veränderungen ausgesetzt, darunter pH-Schwankungen, Temperaturschwankungen und enzymatische Aktivitäten. Unter diesen Bedingungen ist Hämoglobin anfälliger für Denaturierung und Funktionsverlust. Durch die Einkapselung von Hämoglobin in den roten Blutkörperchen wird es vor diesen äußeren Faktoren geschützt und so seine Stabilität und Funktionalität gewährleistet.

Plasmaviskosität: Das Vorhandensein einer hohen Konzentration an gelöstem Hämoglobin im Plasma würde dessen Viskosität erhöhen. Dies würde den Blutfluss durch die engen Blutgefäße, insbesondere in der Mikrozirkulation, behindern. Der Einschluss von Hämoglobin in den roten Blutkörperchen ermöglicht eine niedrigere Plasmaviskosität, wodurch die Fließfähigkeit des Blutes erhalten bleibt und eine effiziente Zirkulation im gesamten Körper erleichtert wird.

Zellatmung: Der Einschluss von Hämoglobin in den roten Blutkörperchen erleichtert die Zellatmung. Den roten Blutkörperchen fehlen Mitochondrien und sie sind daher zur Energiegewinnung auf die anaerobe Glykolyse angewiesen. Durch die Beschränkung des Hämoglobins auf die roten Blutkörperchen wird der vom Hämoglobin transportierte Sauerstoff hauptsächlich zur Zellatmung an das Gewebe abgegeben, anstatt von den roten Blutkörperchen selbst verbraucht zu werden.

Filtration: In den Nieren umfasst der glomeruläre Filtrationsprozess die Trennung von Abfallprodukten aus dem Blut. Wenn Hämoglobin frei im Plasma gelöst wäre, würde es von den Nieren herausgefiltert werden, was zu seinem Verlust führen würde. Durch die Einkapselung von Hämoglobin in den roten Blutkörperchen wird verhindert, dass es herausgefiltert wird, wodurch sichergestellt wird, dass es im Blutkreislauf verbleibt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Einschluss von Hämoglobin in den roten Blutkörperchen Säugetieren einen effizienten Sauerstofftransport, Schutz des Hämoglobins, Aufrechterhaltung der Plasmaviskosität, Erleichterung der Zellatmung und Verhinderung von Hämoglobinverlust durch Filtration in den Nieren ermöglicht.