哺乳類のヘモグロビンは、溶解した血漿ではなく赤血球に閉じ込められているのはなぜですか？
高酸素濃度： 赤血球は、血漿と比較してヘモグロビンの濃度が高くなります。ヘモグロビンは、大量の酸素を結合して輸送することができ、血液の全体的な酸素摂取能力を高めます。赤血球内にヘモグロビンを閉じ込めることにより、哺乳類はより効率的な酸素輸送システムを達成できます。
保護： 赤血球は、ヘモグロビンの保護環境を提供します。血漿は、pHの変動、温度の変動、酵素活性など、さまざまな物理的および化学的変化にさらされています。ヘモグロビンは、これらの条件下での変性と機能の喪失の影響を受けやすい。赤血球内のヘモグロビンをカプセル化することにより、これらの外部要因から保護され、その安定性と機能性が確保されます。
血漿粘度： 血漿中に高濃度の溶存ヘモグロビンが存在すると、その粘度が増加します。これにより、特に微小循環では、狭い血管を通る血液の流れが妨げられます。赤血球内にヘモグロビンを閉じ込めると、血漿粘度が低くなり、血液の流動性が維持され、体全体の効率的な循環が促進されます。
細胞呼吸： 赤血球内のヘモグロビンの閉じ込めは、細胞呼吸を促進します。赤血球はミトコンドリアを欠いているため、エネルギー生産のために嫌気性解糖に依存しています。ヘモグロビンを赤血球に制限することにより、ヘモグロビンによって運ばれる酸素は、赤血球自体によって消費されるのではなく、主に細胞呼吸のために組織に送達されます。
ろ過： 腎臓では、糸球体ろ過プロセスには、廃棄物の血液の分離が含まれます。ヘモグロビンを血漿に自由に溶解した場合、腎臓によって除外され、その損失につながります。赤血球内のヘモグロビンをカプセル化することにより、ろ過されないようになり、血流での保持が保証されます。
要約すると、赤血球内のヘモグロビンを閉じ込めることで、哺乳類は効率的な酸素輸送、ヘモグロビンの保護、血漿粘度の維持、細胞呼吸の促進、腎臓のろ過によるヘモグロビン損失の予防を達成できます。