Warum ist Blut rot?

Haben Sie sich jemals gefragt, warum scharlachrotes Blut aus Ihrer Nase strömt, wenn Sie Nasenbluten haben? Oder warum die Venen in Ihrer Haut blau aussehen? Es liegt alles an einer bunten Chemie in Ihren roten Blutkörperchen.

Rote Blutkörperchen enthalten ein Molekül, das ihnen ihre charakteristische Farbe verleiht.

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Rote Blutkörperchen enthalten ein Molekül namens Hämoglobin, das Sauerstoff bindet und durch unseren Körper transportiert. Hämoglobin besteht aus vier Proteinketten, die jeweils eine zusätzliche ringförmige chemische Struktur namens Häm binden.

Unsere roten Blutkörperchen sind rot wegen der Häm-Gruppen im Hämoglobin. Unser Blut wiederum ist rot wegen der Millionen von roten Blutkörperchen, die es enthält.

Farbe spielt eine wichtige Rolle in vielen Aspekten der Biologie, erklären die Autoren eines kürzlich in der Zeitschrift Archives of Pathology & Laboratory Medicineveröffentlichten Übersichtsartikels .

Dr. Sergio Piña-Oviedo von der Abteilung für Hämatopathologie am MD Anderson Cancer Center in Houston, TX, und Kollegen erörtern darin die Bedeutung und Biochemie der Farbe in menschlichen Organen.

Farbe ist wichtig für „Tarnung und Schutz, Stoffwechsel, Sexualverhalten und Kommunikation“, erklären sie.

Metalle spielen eine Rolle

Die Proteinketten im Hämoglobin-Molekül der roten Blutkörperchen sind in unseren Genen kodiert. Mutationen in den Globin-Genen können Krankheiten wie Thalassämie und Sichelzellkrankheit verursachen.

Um Sauerstoff zu binden, bindet jede Proteinkette an eine Häm-Gruppe, so dass maximal vier Sauerstoffmoleküle pro Hämoglobin-Molekül gebunden werden können.

In der Mitte des Häm sitzt ein Eisenmolekül. Das Eisen lässt Häm rot-braun aussehen. Was aber, wenn das Eisen gegen ein anderes Metall ausgetauscht wird?

Erinnern Sie sich an die grünen Flammen aus dem Chemieunterricht? Pflanzenblätter sind grün, weil das Chlorophyll in den Blättern Magnesium in der Mitte des Rings enthält. Bei Kaltblütern hingegen erscheint das Blut blau, weil Kupferatome in der Mitte des Rings sitzen und an Sauerstoff binden.

Bindung und der Körper

Um auf das menschliche Blut zurückzukommen: Das Eisen im Hämoglobin bindet den Sauerstoff in der Lunge, wenn wir Luft einatmen. Nun sieht unser Blut leuchtend rot aus, während es von der Lunge zu den Geweben in unserem Körper gepumpt wird.

Glücklicherweise ist die Sauerstoffbindung reversibel, d. h. der in der Lunge aufgenommene Sauerstoff wird im Gewebe freigesetzt, wenn das Blut im Körper zirkuliert.

Wenn der Sauerstoff freigesetzt wird, wird er durch Kohlendioxid ersetzt, das dann zurück in die Lunge gebracht und beim Atmen aus dem Körper ausgestoßen wird. Wenn sich das Kohlendioxid an das Hämoglobin bindet, ändert sich die Farbe von hellrot zu dunkelrot mit einem Hauch von lila.

Aber warum sehen unsere Venen blau aus? Das ist eine Täuschung; die Venen selbst sind eigentlich weiß-rosa. Die blaue Farbe, die wir mit unseren Augen sehen, ist eine Kombination aus dem Blut, dem Gefäß, der Haut und dem Prozess, der uns erlaubt, Farbe zu sehen.