地球生物的血液都是红色的吗?为什么?

地球生物的血液不都是红色的

人和大多数脊椎动物的血液都是红色的

红色是血液中血红蛋白的颜色,血红蛋白是一种存在于红细胞中的蛋白质,其结构中含有铁原子。血红蛋白在人体中负责将氧气从肺部运送到全身各个细胞,并在细胞中进行气体交换将二氧化碳回到肺部,在那里再一次进行气体交换将二氧化碳呼出。血红蛋白由四个亚基组成,每个都包含一个血红素(haeme,亚铁原卟啉),每个血红素都包含一个铁原子,血红素上的铁原子能与氧气结合,从而使血红蛋白具有氧气输送能力。

铁原子使血红蛋白呈现出红色,血红素是共轭分子,结构中碳原子之间有许多交替的双键和单键,这种共轭使得血红素可以吸收光谱中可见光部分的波长,从而呈现出颜色。铁原子的存在轻微地改变了这种吸收,因此血红蛋白在氧化时是红色的,而在脱氧时是暗红色。脱氧血红蛋白并不是蓝色的,是由于光与血液和覆盖静脉的皮肤和组织的相互作用造成的。

蓝色血液

甲壳类动物、蜘蛛、鱿鱼、章鱼和一些软体动物都有不同的呼吸色素,使它们拥有蓝色的血液。这些生物不是用血红蛋白,而是用一种叫做血青蛋白的蛋白来运输氧气。色素结构与血红蛋白不同,利用铜原子代替铁原子与氧气结合,导致脱氧时血液是无色的,而携带氧气时血液是蓝色的。

上图是正在放血的马蹄蟹,血液为蓝色,鲎的血液里有一种变形细胞对细菌内毒素非常敏感,从其中提取的LAL试剂用于医疗中检测细菌内毒素。

绿色血液

在某些蠕虫和水蛭中,血液是绿色的。导致绿色血液颜色的是血绿蛋白,结构外观上与血红蛋白非常相似,唯一不同的是在化学结构中醛基取代了乙烯基所在的位置。尽管只有这些细微的差别,但颜色发生了明显的变化,含有没有携带氧气的血绿蛋白呈浅绿色,携带氧气的血绿蛋白呈暗绿色,如下图

另外有一种绿血的蜥蜴,如下图,这种蜥蜴生活在新几内亚,尽管它的血液像其他脊椎动物一样含有血红蛋白,但它的血液为一种独特的绿色。这种颜色是由于它们回收血红蛋白的方式导致的,人类在肝脏中循环利用血红蛋白,将其分解为胆绿素,然后是胆红素。然而,这些蜥蜴无法进一步分解胆绿素,因此胆绿素在它们的血液中积累,呈现出强烈的绿色,压倒了血红蛋白的红色。

紫色血液

有一些海洋蠕虫中,血液是紫色的,紫色血液也是由呼吸色素Haemorythrin引起的 ,Haemorythrin 色素本身也含有铁原子,当脱氧时,血液是无色的,但当结合氧气时,血液呈现明亮的紫罗兰粉色。与其它大多数其他呼吸色素一样,Haemorythrin结合氧气的效率远低于血红蛋白,携氧量只有血红蛋白的四分之一左右。

文章来源:网络整理
  • 发表于 2022-01-13 16:34
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  • 分类:科学