Проект «Почему кровь красная?» план-конспект урока по окружающему миру (4 класс)

Состав

Кровь человека становится алой благодаря гемоглобину, обогащающему ее кислородом. В этот момент образуется оксигемоглобин. В своей структуре он содержит клетки железа. Этот элемент обеспечивает кислородом клетки всего тела. Собирая углекислый газ, он превращается в карбогемоглобин и выбрасывает скопившийся углекислый газ в легкие. Жидкость в этот момент имеет темно-красный бордовый цвет.

Белок состоит из четырех блоков (они называются гемы). В них есть атомы железа. Благодаря ему кровь приобретает алый оттенок.

От чего зависит цвет

В первую очередь цвет крови зависит от эритроцитов. Они вырабатывают гемоглобин. В нем находятся клетки железа. Благодаря им она и становится алой.

Она отвечает за поставку питательных веществ, кислорода, воды, глюкозы к органам, следит за температурой тела и при необходимости может немного охладить его. Для этого жидкость забирает лишнее тепло из, например, печени и передает его коже, которая быстро остывает.

У некоторых морских жителей нет гемоглобина, но есть другое вещество, выполняющее точно такую же транспортную функцию – хлорокруорин. Из-за этого у них по сосудам течет зеленая жидкость.

Внимание! Оттенок зависит от того, какой металл присутствует в составе белка.

У крабов, раков пауков и осьминогов сине-зеленая кровь. В ней течет гемоцианин. В некоторых видах рыб находится прозрачный биоматериал, похожий на воду. Она состоит из гемованадия и ионов ванадия.

Использование[править | править код]

Изучается возможность применения гемоцианина в медицине как компонента противоопухолевых вакцин. При образовании конъюгатов с опухолевыми антигенами он существенно повышает их иммуногенность. Этот адъювант способствует преодолению иммунологической толерантности или усиливают иммунный ответ на ганглиозидные антигены (GM2, GD2, GD3). Обнаружен высокий уровень Т-клеточного иммунного ответа при использовании конъюгатов гемоцианина с муцином[34][35]. Предполагается, что они также могут применяться в технологии получения дендритных вакцин. Проводятся клинические исследования противоопухолевых вакцин с использованием этого адъюванта совместно с идиотипическими антителами при В-клеточной лимфоме и антиидиотипическими антителами при колоректальной карциноме[36][37].

Почему вены синие, а не красные

Вены разносят бордовую кровь. Они кажутся синими из-за многих факторов. В первую очередь из-за цветовосприятия глаза человека.

Цвет – это длина волны света, исходящая от объекта или отражается объектом от другого источника света. Красный свет имеет самую большую длину волны (700 нм). Это значит, что он проходит через предметы и не отображается от них. Проходит он и через кожу и, доходя до вен, поглощается гемоглобином. Если направить красный свет на руку, он будет отражаться везде, кроме мест с венами. Там он превратится в черный, так как будет поглощен. С помощью этого трюка медики могут найти сложно доступные вены.

Фиолетовый свет – это самая короткая волна (400 нм). Синий имеет примерно такие же показатели – 475 нм. Он легко рассеивается и не проходит глубоко в кожу, а отражается от нее. Если посмотреть на руку под синим светом, никаких вен найти будет нельзя.

Внимание! Этот трюк часто используют против тех, кто любит бывать в клубах или других местах. Фиолетовый или синий свет в туалете не оставляет шансов обнаружить свои вены.

Подставьте руку под обычный белый свет. В нем есть и другие цвета, не только белый. Вены будут синего оттенка, так как он отразится от нее, а красный будет проходить вглубь кожи и поглощаться там.

Почему же мы не видим другие сосуды, по которым течет кровь

Человек не видит сосуды, потому что они слишком глубоко под кожей. Свет туда не доходит. Если же кровеносные сосуд находится ближе, чем 0,5 мм, он поглощает уже весь синий свет. Красный же частично отражается,поэтому люди видят эту часть кожи румяной, розоватой. Вены, которые отчетливо видны, располагаются на расстоянии не больше 0,5 мм от поверхности кожи.

Почему мы не видим артерии из-под кожи

Большая часть крови находится именно в венах, поэтому они намного объемнее артерий и сосудов. Из-за того, что кровь оказывает сильное давление на артерии, они имеют более толстые стенки. Из-за этого они не такие прозрачные и не могут быть видны через кожу. Если бы их было видно, артерии, скорее всего, выглядели бы точно также, как вены. Хотя жидкость в них ярко-красная.

Литература[править | править код]

• Алякринская И. О.
  Гемоглобины и гемоцианины беспозвоночных. — Москва: Наука, 1979. — 155 с.
• Житенева Л. Д., Макаров Э. В., Рудницкая О. В.
  Эволюция крови. — Ростов-на-Дону: Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства (АзНИИРХ), 2001. — 104 с.
• Стид Дж. В., Этвуд Дж. Л.
  Супрамолекулярная химия. — Москва: Академкнига, 2007. — 896 с. — ISBN 978-5-94628-303-8.
• Яценко А. В.
  Комплексные соединения в процессах дыхания живых существ (рус.).
• Heinz Decker, Nadja Hellmann, Elmar Jaenicke, Bernhard Lieb, Ulrich Meissner, and Jürgen Markl.
  Minireview: Recent progress in hemocyanin research (англ.) // Integrative and Comparative Biology. — 2007. — Vol. 47, no. 4. — P. 631—644.
• Van Holde K. E., Miller K. I.
  Hemocyanins (англ.) // Adv Protein Chem. — 1995. — No. 47. — P. 1—81.
• Bernhard Lieb, Benjamin Altenhein and Jürgen Markl.
  The Sequence of a Gastropod Hemocyanin (HtH1 from Haliotis tuberculata) (англ.) // The Journal of Biological Chemistry. — 2000. — Vol. 275. — P. 5675—5681.
• C. P. Mangum, J. L. Scott, R. E. Black, K. I. Miller, and K. E. Van Holde.
  Centipedal hemocyanin: its structure and its implications for arthropod phylogeny (англ.) // Proc Natl Acad Sci USA. — 1985. — Vol. 82, no. 11. — P. 3721—3725.

Венозная кровь

Насыщенная углекислым газом кровь, которая по венам возвращается к сердцу. Имеет более темный оттенок, высокую температуру,мало глюкозы и других питательных веществ. В ней больше конечных продуктов метаболизма.

Внимание! Этот вид чаще всего используется врачами для обследований, так как в нем собраны продукты жизнедеятельности организма.

Она течет медленно, ее движение и скорость регулируют специальные клапаны. Она гораздо гуще артериальной, вытекает медленно, без повреждений. Остановить такое кровотечение гораздо проще и безопаснее.

Примечания[править | править код]

1. ↑ У глубоководных голотурий (Echinodermata
   ) кровь также не красная, а голубая — в ней вместо железа содержится ванадий. Справочник химика
2. ↑ 12345678910111213Heinz Decker, Nadja Hellmann, Elmar Jaenicke, Bernhard Lieb, Ulrich Meissner, and Jürgen Markl.
   Minireview: Recent progress in hemocyanin research (англ.) // Integrative and Comparative Biology. — 2007. — Vol. 47, no. 4. — P. 631—644.
3. ↑ 1234Kristina Kusche, Hilke Ruhberg, and Thorsten Burmester.
   A hemocyanin from the Onychophora and the emergence of respiratory proteins (англ.) // Proc Natl Acad Sci USA. — 2002. — Vol. 99, no. 16. — P. 10545—10548.
4. ↑ 12Jürgen Markl.
   Hemocyanins in spiders (англ.) // Journal of Comparative Physiology. — 1980. — Vol. 140, no. 3. — P. 199—207. (недоступная ссылка)
5. ↑ Elmar Jaenicke, Heinz Decker, Wolfgang Gebauer, Jürgen Markl and Thorsten Burmester.
   Identification, Structure, and Properties of Hemocyanins from Diplopod Myriapoda (англ.) // The Journal of Biological Chemistry. — 1999. — Vol. 274. — P. 29071–29074.
6. ↑ 12Silke Hagner-Holler et al.
   A respiratory hemocyanin from an insect (англ.) // Proc Natl Acad Sci. — 2004. — Vol. 101, no. 3. — P. 871—874.
7. ↑ Справочник химика
8. ↑ 1234J. Leiden Webb.
   Magnetic properties of Hemocyanin (англ.) // California Institute of Technology : Доклад. — 1940. — P. 971—972.
9. ↑ 1234A. Ghiretti-Magaldi and F. Ghiretti.
   The pre-history of hemocyanin. The discovery of copper in the blood of molluscs (англ.) // Cellular and Molecular Life Sciences. — 1992. — Vol. 48, no. 10. — P. 971—972. (недоступная ссылка)
10. ↑ 12Bernhard Lieb, Wolfgang Gebauer, Christos Gatsogiannis, Frank Depoix, Nadja Hellmann, Myroslaw G Harasewych, Ellen E Strong and Jürgen Markl.
    Molluscan mega-hemocyanin: an ancient oxygen carrier tuned by a ~550 kDa polypeptide (англ.) // Frontiers in Zoology. — 2010. — Vol. 7, no. 14.
11. ↑ Volbeda A, Hol W.
    Crystal structure of hexameric hemocyanin from Panulirus interruptus refined at 3.2Å resolution (англ.) // J Mol Biol. — 1989. — Vol. 209. — P. 249—279.
12. ↑ Magnus K, Hazes B, Ton-That H, Bonaventura C, Bonaventura J, Hol W.
    Crystallographic analysis of oxygenated and deoxygenated states of arthropod hemocyanin shows unusual differences (англ.) // Proteins. — 1994. — Vol. 19. — P. 302—309.
13. ↑ Cuff M, Miller K, van Holde K, Hendrickson W.
    Crystal structure of a functional unit from Octopus hemocyanin (англ.) // J Mol Biol. — 1998. — Vol. 278. — P. 855—870.
14. ↑ 12Яценко А. В.
    Комплексные соединения в процессах дыхания живых существ (рус.).
15. ↑ Bonaventura C. and Bonaventura J.
    The Mollusca Volume 2. — New York: Academic Press, 1983. — С. 26—29.
16. ↑ Бриттон Г.
    Биохимия природных пигментов. — Москва: Мир, 1986. — С. 177. — 422 с. — 3050 экз.
17. ↑ Michael E. Q. Pilson.
    Variation of hemocyanin concentration in the blood of four species of Haliotis (англ.) // The Biological Bulletin. — 1965. — Vol. 128. — P. 459—472.
18. ↑ 123Brouwer Marius, Denslow Nancy.
    Molecular Indicators of Dissolved Oxygen Stress in Crustaceans (англ.) : Доклад. — 2003.
19. ↑ 12Monod J, Wyman J, Changeux J.
    On the nature of allosteric transitions: a plausible model (англ.) // J Mol Biol. — 1965. — No. 12. — P. 88–118.
20. ↑ 12Robert C, Decker H, Richey B, Gill S, Wyman J.
    Nesting: hierarchies of allosteric interactions (англ.) // Proc Natl Acad Sci USA. — 1987. — No. 84. — P. 1891—1895.
21. ↑ Sterner R, Vogl T, Hinz HJ, Penz F, Hoff R, Foll R, Decker H.
    Extreme thermostability of tarantula hemocyanin (англ.) // FEBS Lett. — 1995. — Vol. 364, no. 1. — P. 9-12.
22. ↑ Richey B, Decker H, Gill SJ.
    Binding of oxygen and carbon monoxide to arthropod hemocyanin: an allosteric analysis (англ.) // Biochemistry. — 1985. — Vol. 24, no. 1. — P. 109-117.
23. ↑ Житенева Л. Д., Макаров Э. В., Рудницкая О. В.
    Эволюция крови. — Ростов-на-Дону: Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства (АзНИИРХ), 2001. — 104 с.
24. ↑ Gupta A. P.
    Arthropod Phylogeny. — New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1979. — С. 717—724. — 735 с.
25. ↑ Raymond F. Sis, Don H. Lewis, Tom Caceci.
    The Hemocytes and Hemopoietic organs of a Penaeid Shrimp (Penaeus vannamei) (англ.) : Доклад. — 1987.
26. ↑ A. Ghiretti-Magaldi, C. Milanesi and G. Tognon.
    Hemopoiesis in crustacea decapoda: origin and evolution of hemocytes and cyanocytes of Carcinus maenas (англ.) // Cell Differentiation. — 1977. — Vol. 6, no. 3-4. — P. 167—186. (недоступная ссылка)
27. ↑ Heinz Decker and Thomas Rimke.
    Tarantula Hemocyanin Shows Phenoloxidase Activity (англ.) // The Journal of Biological Chemistry. — 1998. — Vol. 273, no. 40. — P. 25889–25892.
28. ↑ N. B. Terwilliger, M. C. Ryan and D. Towle.
    Evolution of novel functions: cryptocyanin helps build new exoskeleton in Cancer magister (англ.) // Journal of Experimental Biology. — 2005. — Vol. 208. — P. 2467—2474.
29. ↑ 1234Thorsten Burmester, Klaus Scheller.
    Common Origin of Arthropod Tyrosinase, Arthropod Hemocyanin, Insect Hexamerin, and Dipteran Arylphorin Receptor (англ.) // Journal of Molecular Evolution. — 1996. — Vol. 42, no. 6. — P. 713—728. (недоступная ссылка)
30. ↑ 123Anupam Nigam, Jimmy Ng, and Trustin Ennacheril.
    The Molecular Evolution of Arthropod & Molluscan Hemocyanin. Evidence for Apomorphic origin and convergent evolution in oxygen binding sites (англ.). — 1997. — Vol. 41. — P. 199—228.
31. ↑ 12van Holde K. E., Miller K. I.
    Hemocyanins (англ.) // Adv Protein Chem. — 1995. — No. 47. — P. 66—68.
32. ↑ Thorsten Burmester.
    Molecular Evolution of the Arthropod Hemocyanin Superfamily (англ.) // Molecular Biology and Evolution. — 2001. — No. 18. — P. 184—195.
33. ↑ C. P. Mangum, J. L. Scott, R. E. Black, K. I. Miller, and K. E. Van Holde.
    Centipedal hemocyanin: its structure and its implications for arthropod phylogeny (англ.) // Proc Natl Acad Sci USA. — 1985. — Vol. 82, no. 11. — P. 3721—3725.
34. ↑ Soo Kie Kim, Govindaswami Ragupathi, Musselli C. et al.
    Livingston comparison of the effect of different immunological adjuvants on the antibody and T-cell response ot immunization with MUC1-KLH and GD3-KLH conjugate cancer vaccines (англ.) // Vaccine. — 1999. — Vol. 18, no. 12. — P. 597—603.
35. ↑ Р. Н. Степаненко, Р. Я. Власенко, Ю. Е. Цветков, Е. А. Хатунцева, Е. М. Новикова, И. К. Вернер, Н. Э. Нифантьев, Р. В. Петров.
    Гуморальный иммунный ответ мышей на конъюгат синтетических углеводных фрагментов опухольассоциированного антигена ганглиозной природы с белком гемоцианином — прототип противоопухолевой вакцины (рус.) // Иммунология. — 2010. — № 2. Архивировано 23 сентября 2010 года.
36. ↑ Hsu FJ, Caspar CB, Czerwinski D et al.
    Tumor-specific idiotype vaccines in the treatment of patients with B-cell lymphoma – long-term results of a clinical trial (англ.) // Blood. — 1997. — Vol. 89. — P. 3129—3135.
37. ↑ Birebent B, Koido T, Mitchell E et al.
    Anti-idiotypic antibody (Ab2) vaccines: coupling of Ab BR3E4 to KLH increases humoral and/or cellular immune responses in animals and colorectal cancer patients (англ.) // J Cancer Res Clin Oncol. — 2001. — Vol. 127. — P. 27—33.

Фиолетовый цвет

Такой оттенок встречается у беспозвоночных, например, моллюсков. Вместо гемоглобину у них присутствует другой белок – гемэритрин. Он также выполняет дыхательную функцию в организме. В нем в несколько раз больше железа, чем в белке человека.

Пока жидкость насыщена кислородов гемэритрин придает ей фиолетовый оттенок. После отдачи кислорода жидкость приобретает розовый цвет. Этот белок гораздо менее эффективен в своей транспортной функции, чем гемоглобин.

Зеленый цвет

Другой белок – хлорокруорин – придает крови зеленый оттенок. Он находится в плазменной жидкости. По составу схож с гемоглобином. Главное отличие – окисное железо (в крови млекопитающих железо закисное). Он и придает зеленый цвет.

Некоторые виды животных содержат не только хлорокруорин, но и гемоглобин. При насыщении крови кислородом приобретает насыщенный зеленый оттенок, после его отдачи – светло-зеленый. Иногда становится светло-красной (при перенасыщении кислородом).

В норме цвет кровь человека бывает алой или бордовой. Это зависит от функции, которую жидкость выполняет – доставка кислорода в органы или углекислого газа в легкие. В сосудах морских обитателей может течь бесцветная, зеленая или фиолетовая жидкость. Это зависит от вида белка (например, хлорокруорин или гемэритрин) и железа, вырабатываемого в их организме.