النقل عند الثدييات - الجلسة 3

يتكون دمنا من أنواع مختلفة من الخلايا. Red blood cells هي خلايا متخصصة تلعب دورًا مهمًا في الجهاز الدوري. وظيفتها الأساسية هي نقل الأكسجين من الرئتين إلى أنسجة الجسم وأعضائه. كما أنها تنقل ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة مرة أخرى إلى الرئتين للزفير.

وتسمى Red blood cells أيضًا erythrocytes. Red blood cells هي هياكل قرصية الشكل مقعرة الوجهين، بدون نواة. يؤدي هذا الشكل إلى زيادة مساحة سطح الخلية، مما يسهل تبادل الغازات. هل تعلم كيف تقوم خلايا الدم الحمراء بنقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون؟.

تتكون Red blood cells بشكل أساسي من hemoglobin. Hemoglobin هو بروتين يرتبط بالأكسجين وثاني أكسيد الكربون. Hemoglobin مسؤول عن نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. تحتوي Red blood cells أيضًا على عدد قليل من العضيات، مثل mitochondria. وذلك لأن وظيفتها الأساسية هي نقل الأكسجين، ولا تخضع لانقسام الخلايا.

دعونا نفهم كيف ينقل hemoglobin الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. Hemoglobin هو بروتين معقد يتكون من أربع وحدات فرعية. هناك وحدتين من alpha globin ووحدتين من beta globin تحتوي كل وحدة فرعية على ذرة حديد. يمكن لذرة الحديد أن ترتبط بجزيء واحد من الأكسجين.

يتمتع Hemoglobin بتقارب كبير مع الأكسجين، وخاصة عندما تكون مستويات الأكسجين مرتفعة. ونحن نعلم أن مستويات الأكسجين مرتفعة في الرئتين. في البداية، يرتبط الأكسجين بوحدة فرعية واحدة. ويؤدي هذا إلى تغيير في التكوين يجعل من الأسهل على الوحدات الفرعية الأخرى الارتباط بالأكسجين. hemoglobin المرتبط بالأكسجين يسمى oxyhemoglobin.

يتم نقل oxyhemoglobin الناتج عبر الشرايين إلى الأنسجة المختلفة. ونحن نعلم أن الأنسجة تحتوي على مستوى أقل من الأكسجين. يطلق الأوكسي هيموجلوبين الأكسجين في الأنسجة التي تحتوي على مستوى أكسجين أقل. كيف يقوم hemoglobin بنقل ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الرئتين؟.

هناك مجموعات أمينية في hemoglobin. يمكن لثاني أكسيد الكربون أن يرتبط بالمجموعات الأمينية في hemoglobin. ويؤدي هذا إلى تكوين carbaminohemoglobin. يتم نقل Carbaminohemoglobin مرة أخرى إلى الرئتين. يقوم Carbaminohemoglobin بإطلاق ثاني أكسيد الكربون في الرئتين.

تساهم Red blood cells في الحفاظ على pHمن الدم عن طريق العمل كمخازن. ويمكنها امتصاص أو إطلاق أيونات الهيدروجين للمساعدة في تنظيم حموضة الدم. تتمتع Red blood cells بعمر افتراضي يصل إلى حوالي 120 يومًا. يتم إزالة خلايا الدم الحمراء القديمة أو التالفة من الدورة الدموية بواسطة الطحال والكبد. تتم إنتاج خلايا الدم الحمراء الجديدة في نخاع العظم.

يتكون الدم أيضًا من white blood cells. تُعرف White blood cells أيضًا باسم leukocytes. تحتوي White blood cells عادة على نواة تميزها عن خلايا الدم الحمراء. تلعب White blood cells دورًا محوريًا في الدفاع عن الجسم ضد العدوى والمسببات للأمراض والمواد الغريبة. معظم white blood cells قادرة على التحرك وتغيير شكلها. وهذا يسمح لهم بالانتقال إلى مواقع العدوى أو الالتهاب.

هناك أنواع مختلفة من white blood cells، ولكل منها وظائف وخصائص محددة. Neutrophils هي أكثر white blood cells وفرة. تلتهم Neutrophils البكتيريا وتهضمها من خلال phagocytosis. Neutrophils هي الخلايا التي تستجيب بسرعة للعدوى.

Lymphocytes هي نوع من white blood cells التي لها دور مركزي في الجهاز المناعي. تتميز Lymphocytes بنواة دائرية أو مسننة قليلاًيمكن تصنيفها على نطاق واسع إلى نوعين رئيسيين. وهذه هي B lymphocytes والخلايا T lymphocytes.

B Lymphocytes مسؤولة بشكل أساسي عن إنتاج antibodies، المعروفة أيضًا باسم immunoglobulins. Antibodies هي بروتينات تتعرف على antigens معينة وترتبط بها. يمكن أن تكون Antigens مكونات لمسببات الأمراض مثل البكتيريا أو الفيروسات. يؤدي هذا الارتباط إلى تدمير مسببات الأمراض بواسطة خلايا مناعية أخرى.

تلعب T lymphocytes دورًا حاسمًا في المناعة الخلوية. على عكس B lymphocytes، لا تنتج T lymphocytes antibodies بشكل مباشر. وبدلاً من ذلك، فإنها تتعرف على الخلايا المصابة أو غير الطبيعية. إنها تقوم بتدميرها بشكل مباشر أو تنظيم الاستجابات المناعية.

Monocytes هي نوع من خلايا الدم البيضاء. تتميز Monocytes بحجمها الكبير ونواةها التي تشبه شكل الكلى. Monocytes هي الخلايا البلعمية المهنية. إنهم ماهرون في ابتلاع وهضم الجزيئات الغريبة، مثل البكتيريا والخلايا الميتة والحطام الآخر.

يتم إنتاج Monocytes في نخاع العظم ويتم إطلاقها في مجرى الدم. إنها تدور في الدم لفترة قصيرة نسبيا، عادة من بضعة أيام إلى بضعة أسابيع. عند مواجهة إشارات العدوى أو الالتهاب، تهاجر الخلايا الوحيدة خارج مجرى الدم إلى الأنسجة. عند وصولها إلى الأنسجة، فإنها يمكن أن تنضج إلى macrophages. Macrophages هي خلايا مناعية متعددة الاستخدامات ذات قدرات بلعمية معززة. وهي ضرورية للحفاظ على توازن الأنسجة والاستجابة للعدوى.