bezgraniczna Biologia
Transport dwutlenku węgla we krwi
rozpuszczanie, Wiązanie hemoglobiny i system buforowy wodorowęglanów to sposoby transportu dwutlenku węgla w organizmie.
cele uczenia się
wyjaśnij, w jaki sposób dwutlenek węgla jest transportowany z tkanek ciała do płuc
najważniejsze wnioski
kluczowe punkty
- dwutlenek węgla jest bardziej rozpuszczalny we krwi niż tlen; około 5 do 7 procent dwutlenku węgla rozpuszcza się w osoczu.,
- dwutlenek węgla ma zdolność do przyłączania się do cząsteczek hemoglobiny; zostanie usunięty z organizmu, gdy staną się one oddzielone od siebie.
- w układzie buforowym wodorowęglanów, najczęstszej formie transportu dwutlenku węgla we krwi, dwutlenek węgla jest ostatecznie wydalany z organizmu przez płuca podczas wydechu.,
- co ważne, system buforowy wodorowęglanu pozwala na niewielką zmianę pH układu ciała; pozwala ludziom podróżować i żyć na dużych wysokościach, ponieważ system może dostosować się do regulacji dwutlenku węgla przy zachowaniu prawidłowego pH w organizmie.,
- tlenek węgla: bezbarwny, bezwonny, łatwopalny, wysoce toksyczny gaz
Transport dwutlenku węgla we krwi
cząsteczki dwutlenku węgla są transportowane we krwi z tkanek ciała do płuc jedną z trzech metod:
- rozpuszczanie bezpośrednio do krwi
li >
kilka właściwości dwutlenku węgla we krwi wpływa na jego transport., Po pierwsze, dwutlenek węgla jest bardziej rozpuszczalny we krwi niż tlen. Około 5 do 7 procent całego dwutlenku węgla rozpuszcza się w osoczu. Po drugie, dwutlenek węgla może wiązać się z białkami osocza lub może wchodzić do czerwonych krwinek i wiązać się z hemoglobiną. Ta forma transportuje około 10 procent dwutlenku węgla. Gdy dwutlenek węgla wiąże się z hemoglobiną, powstaje cząsteczka zwana karbaminohemoglobiną. Wiązanie dwutlenku węgla z hemoglobiną jest odwracalne. Dlatego, gdy dotrze do płuc, dwutlenek węgla może swobodnie dysocjować z hemoglobiny i zostać wydalony z organizmu.,
Po trzecie, większość cząsteczek dwutlenku węgla (85 procent) jest przenoszona jako część systemu buforowego wodorowęglanów. W tym układzie dwutlenek węgla dyfunduje do czerwonych krwinek. Anhydraza węglanowa (CA) w krwinkach czerwonych szybko przekształca dwutlenek węgla w kwas węglowy (H2CO3). Kwas węglowy jest niestabilną cząsteczką pośrednią, która natychmiast dysocjuje na jony wodorowęglanowe (HCO3−) i wodorowe (H+)., Ponieważ dwutlenek węgla jest szybko przekształcany w jony wodorowęglanowe, reakcja ta pozwala na dalsze wychwytywanie dwutlenku węgla do krwi, obniżając jego gradient stężenia. Powoduje to również wytwarzanie jonów H+. Jeśli wytwarza się zbyt dużo H+, może zmienić pH krwi. jednak hemoglobina wiąże się z wolnymi jonami H+, ograniczając zmiany pH. nowo zsyntetyzowany jon wodorowęglanowy jest transportowany z krwinek czerwonych do ciekłego składnika krwi w zamian za jon chlorkowy (Cl-); nazywa się to przesunięciem chlorku., Gdy krew dotrze do płuc, jon wodorowęglanowy jest transportowany z powrotem do krwinek czerwonych w zamian za jon chlorkowy. Jon H+ dysocjuje z hemoglobiny i wiąże się z jonami wodorowęglanowymi. W ten sposób powstaje półprodukt kwasu węglowego, który jest przekształcany z powrotem w dwutlenek węgla poprzez enzymatyczne działanie OK. Wytworzony dwutlenek węgla jest wydalany przez płuca podczas wydechu.
zaletą systemu buforowego wodorowęglanów jest to, że dwutlenek węgla jest „moczony” do krwi z niewielką zmianą pH systemu., Jest to ważne, ponieważ wymaga tylko niewielkiej zmiany ogólnego pH ciała, aby spowodować poważne obrażenia lub śmierć. Obecność tego systemu buforowego wodorowęglanu pozwala również ludziom podróżować i żyć na dużych wysokościach. Gdy ciśnienie cząstkowe tlenu i dwutlenku węgla zmienia się na dużych wysokościach, system buforowy wodorowęglanów dostosowuje się do regulacji dwutlenku węgla przy zachowaniu prawidłowego pH w organizmie.
Zatrucie tlenkiem węgla
podczas gdy dwutlenek węgla może łatwo wiązać się i dysocjować z hemoglobiną, inne cząsteczki, takie jak tlenek węgla (CO), nie mogą., Tlenek węgla ma większe powinowactwo do hemoglobiny niż tlen. W związku z tym, gdy tlenek węgla jest obecny, wiąże się z hemoglobiną preferencyjnie niż tlenu. W rezultacie tlen nie może wiązać się z hemoglobiną, więc bardzo mało tlenu jest transportowany w całym organizmie. Tlenek węgla jest bezbarwnym, bezwonnym gazem, który jest trudny do wykrycia. Jest produkowany przez pojazdy i narzędzia napędzane gazem. Tlenek węgla może powodować bóle głowy, dezorientację i nudności; długotrwałe narażenie może spowodować uszkodzenie mózgu lub śmierć., Podawanie 100 procent (czystego) tlenu jest zwykle leczenie zatrucia tlenkiem węgla, ponieważ przyspiesza oddzielenie tlenku węgla od hemoglobiny.
zatrucie tlenkiem węgla: gdy tlenek węgla (CO) w organizmie wzrasta, nasycenie tlenem hemoglobiny zmniejsza się, ponieważ hemoglobina będzie wiązać się łatwiej do CO niż tlenu. Dlatego ekspozycja CO prowadzi do śmierci z powodu zmniejszonego transportu tlenu w organizmie.