Hématie/Oxygène
Bonjour/Bonsoir,
J'ai une question vraiment tout bête, mais je la pose quand même car le ridicule ne tue pas. Pourquoi a t'on besoin des hématies ou plus particulièrement les hémoglobines des hématies pour transporter de l'oxygène et du dioxyde de carbone ? Pourquoi ces gaz ne circuleraient pas librement sans transporteur ?
Ces molécules circulent aussi librement mais pas en quantité suffisante par unité de volume. Le rôle de l’hémoglobine est donc de transporter l’oxygène beaucoup plus efficacement. Le rôle de l’hémoglobine dans le transport du CO2 est plus mineur. En effet le transport et les échanges de ce gaz reposent essentiellement sur un équilibre carbonate/carbonate acide (bicarbonate). C’est sous cette forme que l’essentiel du CO2 se trouve dans le plasma.
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
L'explication de JPL concerne le rôle de l'hémoglobine mais il est vrai qu'on peut se demander quel est le rôle des hématies, et pourquoi l'hémoglobine n'est-elle pas simplement en solution dans le sang comme par exemple une hormone. Je ne crois pas avoir jamais lu un début d'explication à ce sujet. Peut-être que ces cellules jouent un rôle de régulation, puisque l'oxygène doit diffuser à travers leur membrane pour atteindre l'hémoglobine, peut-être de protection vis à vis d'autres molécules indésirables susceptibles de se lier à l'hémoglobine (mais pas très efficace puisque n'empêchant pas CO de le faire).
L'hémoglobine est apparue parce que l'oxygène est très peu soluble lorsqu'il est dissout dans le plasma ou dans un solvant polaire. Au delà d'une pression partielle critique, l'oxygène "précipite" : il apparait donc très rapidement une limitation au transport de l'oxygène juste par le plasma. La raison pour laquelle l'hémoglobine est située dans une cellule plutôt que de circuler librement provient surement d'un meilleur contrôle. D'une part, l'hémoglobine est synthétisée dans les précurseurs des cellules rouges et n'à qu'à s'y accumuler, et on augmente généralement la quantité d'hémoglobine et augmentant le nombre d'hématies (érythropoïese).
D'autre part, l'hémoglobine ne sert pas juste à lier l'oxygène en fonction du gradient de pression partielle, d'autres influences ont lieu sur son affinité pour les gaz respiratoires (et en particulier O2 et CO2), notamment la formation de 2,3 BPG (voie de Luebering-Rapoport) qui demande une enzyme spéciale dans la cellule, l'anhydrase carbonique, mais aussi la présence d'autres enzymes et molécules qui vont neutraliser la formation de molécules qui ne devraient pas s'accumuler. Par exemple, l'oxygène normalement se lie à l'atome de fer de l'hémoglobine par une liaison de coordination : il n'y a pas d'échange d'électron, et donc pas de rédox, et la désoxyhémoglobine devient simplement de l'oxyhémoglobine, et les deux états sont réversibles l'un par rapport à l'autre. Toutefois, il arrive que l'oxygène oxyde l'atome de fer (II) en Fe(III), et l'hémoglobine devient alors de la méthémoglobine, qui est inactive. Une enzyme particulière, la méthémoglobine réductase, vient réduire à nouveau le Fe(III) en Fe(II) et rendre l'hémoglobine à nouveau fonctionnelle. Sans cette enzyme, une bonne partie de l'hémoglobine aurait tendance à devenir inactif rapidement.
L'hématie a donc effectivement, comme le dis si bien minushabens, un rôle de protection envers l'hémoglobine dans son rôle de fixer l'oxygène. Notons par ailleurs que la composition en solutés dans un milieu intra-cellulaire (dans l'hématie) est différente de celle du milieu extra-cellulaire (dans le plasma), et des ions pourraient interagir avec l'hémoglobine. Par ailleurs, quand on voit la quantité d'hémoglobine présente par cellule, on se rend compte rapidement qu'une même quantité directement présente dans le plasma provoquerait une hausse colossale de la pression oncotique capillaire. Par ailleurs, le cytosquelette très particulier de l'hématie permet de maximiser le nombre d'hémoglobine par unité de surface, idéal pour le transport des gaz dans le sang. Finalement, la taille des globines est suffisante pour passer la barrière glomérulaire, et il y aurait une filtration rénale, et donc une perte significative.
Toutefois, certaines espèces possèdent des pigments qui fixent les gaz respiratoires en dehors des cellules. N'étant pas biologiste, je ne saurai dire lesquelles de ces espèces en sont douées.
https://www.quora.com/Why-must-oxyge...e-blood-plasma
