Das menschliche Blut hat viele Aufgaben. Zwei dieser vielen Aufgaben ist der Sauer-stoff- und Kohlenstoffdioxidtransport. Man spricht hier auch von einem Gastransport im Blut.
Beim Sauerstofftransport wird der Sauerstoff über die Atemorgane aus der Luft bzw. aus dem Wasser aufgenommen und an das Blut weitergegeben. Da die Löslichkeit des Sauerstoffs im Blutplasma äußerst gering ist und nicht für die Versorgung der Gewebe ausreicht, bindet sich der Sauerstoff an Hämoglobin.
Hämoglobin ist der rote Blutfarbstoff der Erythrozyten und ein zusammengesetztes Protein. Es besteht aus ein-em Eiweißanteil, dem Globin, und einem Porphyrinring, dem Häm. Hämoglobin kann O2 locker reversibel an sich binden.
Das Hämoglobin-Molekül besteht aus vier Polypep-tidketten mit je einer Häm-Gruppe und das Zentrum bil-det ein Eisen-(II)-Ion, an das komplexartig und ohne Änderung der Ionenladung ein Sauerstoff-Molekül ge-bunden werden kann. Einem Hämoglobin-Molekül ist es möglich vier Sauerstoff-Moleküle zu transportieren, jedoch ist das Bindungsvermögen der Sauerstoffkonzen-
tration von der Umgebung abhängig
Die Atmungsorgane haben eine hohe Sauerstoffkonzentration, deshalb wird Hämoglobin an Sauerstoff gebunden und dadurch der rote Blutfarbstoff gesättigt. In sauerstoffarmen Körpergeweben herrscht ein geringeres Bindungsvermögen; folglich spaltet Hämoglobin Sauerstoff leicht ab.
Das besondere Bindungsverhalten des Hämoglobins ist durch seinen Aufbau zu erklären.
Bindet sich ein Sauerstoff-Molekül an die erste Hämoglobin-Gruppe, so erfährt das ge-samte Molekül eine räumliche Veränderung. Somit wird weiteren Sauerstoff-Molekülen der Zutritt erleichtert.
Eine Ursache der Sauerstoffabgabe des Hämoglobins, ist die vorliegende niedrige Sauer-stoffkonzentration in den Körpergeweben.
Die Muskelzellen haben hingegen ein besonders hohes Bindungsvermögen für Sauer-stoff. Sie besitzen Myoglobin, einen roten Farbstoff, der ein Sauerstoffspeicher ist und bei Bedarf den Sauerstoff auf Enzyme der Atmungskette überträgt.
Der Kohlenstoffdioxidtransport im Blut erfolgt zu 10% in physikalischer Lösung. Et-wa 30% der CO2-Moleküle sind an Hämoglobin angelagert, allerdings an anderen Stellen als die O2-Moleküle.
Ungefähr 60% reagieren mit Wasser unter Bildung von Kohlensäure.
Die Erzeugung von Kohlensäure erfolgt fast ausschließlich innerhalb der Roten Blutkör-perchen. Diese enthalten das Enzym Carboanhydrase, das die Reaktion stark beschleunigt.
Kohlensäure liegt dissoziiert in H+- und HCO3 --Ionen vor. Ein großer Teil der HCO3 -- Ionen diffundiert (im Austausch gegen Cl--Ionen) ins Blutplasma. H+-Ionen werden von verschiedenen Puffern des Blutes abgefangen. Dadurch wird eine Übersäuerung des Blu-tes verhindert.
Auch das Hämoglobin bindet einen Teil der H+-Ionen, wobei allerdings sein O2-Bind-ungsvermögen sinkt. Daher fördert das aus den Geweben ins Blut einströhmende Kohl-enstoffdioxid die Sauerstofffreisetzung.
In den Lungen laufen die genannten Reaktionen in umgekehrter Richtung ab. Die CO2-Konzentration des Blutplasmas steigt, und Kohlenstoffdioxid diffundiert in die Lungen-luft.
Zu den weiteren Aufgaben des Blutes gehört der Transport von Stoffwechselproduk-ten, Vitaminen, Nährstoffen und Elektrolyten.
Die Nährstoffe transportiert das Blut zu den verbrauchenden Zellen, z. B. in die Körper-gewebe.
Die Abfallprodukte des Zellstoffwechsels schafft das Blut zu den Ausscheidungs-organen.
Auch für die Körperwärme ist das Blut verantwortlich. Das Blut bringt die Wärme des Körpers an die Körperoberfläche, wo sie dann abgegeben wird. So dient das Blut dem Körper als Heizung oder Kühlung.
Außerdem transportiert das Blut Hormone, die der Steuerung des Organismus dien-en. Man nennt dies auch die Signalübermittlung des Körpers.
Auch zu den Aufgaben des Blutes, gehören die Herstellung von Abwehrstoffen gegen Infektionserreger und die Abwehr gegen sonstige körperfremde Stoffe.
Weiterhin gehört die Bildung von Gerinnungsstoffen zu den Aufgaben des Blutes.
Die Pufferung zählt auch zu den vielen Aufgaben des Blutes. Im menschlichen Blut sorgt der Puffer für einen bestimmten pH-Wert (Der pH-Wert des menschlichen Blutes liegt bei 7,4. Minimalste Abweichungen sind tötlich!).
Die Menschen benötigen zirkulierende Körperflüssigkeiten wie das Blut immer dann, wenn der Stofftransport durch reine Diffusion, also durch die Eigenbewegung der Teil-chen, nicht schnell genug erfolgen kann.
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