En Sosyal Blog

Kan renginin kimyası

Kan renginin kimyası

İlk olarak, içinde insanların da bulunduğu omurgalı canlıların kanında bulunan ve kana kırmızı renk veren hemoglobin molekülünü inceleyelim. Molekülü kimyasal olarak değerlendirdiğimizde hemoglobin bir proteindir. Eritrosit adı verilen kan hücrelerinin içinde bulunur ve vücutta bu hücrelerle iletilir[2,3]. Görevi, dokulara oksijen taşırken dokularda biriken karbondioksiti solunum organlarına iletmektir.

Hemoglobin, bir oligometaloproteindir; yapısında bulunan 4 tane hem grubu ve bu gruba bağlanan 4 tane demir atomu içerir (Şekil 1). Hem grubu içeriğinde +2 değerlikli demir atomlarını barındırır ve bu demir atomları ortamdaki oksijenlere bağlanarak taşıma görevini gerçekleştirirler. Hem grubunda bulunan konjugasyon, molekülün görünür dalga boyunda ışığı absorbe etmesini sağlar demir ve oksijenden oluşan demir oksit bileşiği  kana o canlı kırmızı rengi veren moleküldür[1].

Peki ya oksijene bağlı değilken? Oksijen molekülünden ayrılan hemoglobin molekülleri, kana normal renginden daha koyu bir renk verir, bu da kirli kanın temiz kana göre daha koyu olmasının sebebidir.

İkinci molekülümüz kabuklu hayvanlarda, ahtapot, örümcek ve mürekkep balığı gibi canlılarda bulunan hemosiyanin molekülü(Şekil 2) . Hemosiyanin molekülü, hemoglobinden farklı olarak kan hücreleri içerisinde taşınmaz, damarlarda serbest olarak dolaşır[1]. İçeriğinde 2 tane bakır atomu bulundurur ve bu bakır atomları oksijen varlığında renk değiştirerek mavi renge dönerler. Oksijensiz ortamda ise bu grup kanı renksiz bir sıvı olarak taşır[4,5,6].

Hemosiyanin molekülünün bu canlılardaki işlevi ise tamamen aynıdır. Hücrelere oksijen taşırken, dokularda biriken karbondioksiti solunum organlarına iletir. Kimyasal olarak bir proteindir, ancak yapısal olarak hemoglobin molekülünden daha büyüktür.

Gelelim üçüncü moleküle. Klorokruarin adı verilen üçüncü molekülümüz, bazı halkalı solucanlar, asalaklar ve deniz solucanları gibi canlıların yapısında bulunmaktadır. Yapısal olarak hemoglobin molekülüne çok benzemekle birlikte, hemoglobinden farklı olarak yapısında bir tane aldehit grubu bulundurmaktadır (Şekil 3). Yapısal farklılığı, oksijene olan bağlanma gücünün hemoglobin molekülünden daha düşük olmasına neden olmaktadır. Yukarda bahsi geçen canlılardan bazılarında klorokruarin ile birlikte hemoglobin de bulunabilmektedir[7,8]. Ancak her koşulda, yeşil renk ağır basmaktadır, çünkü omurgalı canlılar, kanı karaciğerde parçalara ayırabiliyorken, asalaklar ve bazı deniz canlıları bunu yapamaz, ve bunun sonucu olarak kanları yeşil rengini korur.

Klorokruarin oksijenin varlığında açık yeşil rengi alır, oksijensiz dokularda bu yeşil renk daha koyu bir tona geçmektedir. Hemoglobine olan yapısal benzerliğinden dolayı, canlıda klorokruarin konsantrasyonun arttığı noktalarda açık kırmızı renk de gözlemlenebilmektedir.

Dördüncü ve son molekülümüz, deniz omurgasızları ve canlıların kas sisteminde bulunan ve dolaşımda görev alan hemoeritrin molekülüdür (Şekil 4) . Yapısı, bahsi geçen dört molekül arasında en karmaşık yapıda olan molekül olup içeriğinde iki tane demir atomu bulunmaktadır. İsmindeki “hem” grubu bize her ne kadar hemoglobindeki gibi bir hem grubunun varlığını hatırlatsa da, molekül böyle bir hem grubu içermemektedir. Hem grubu yalnızca globülin tarzı proteinlerin içeriğinde bulunur[9].

Yapısal olarak var olan değişikliğinden dolayı, hemoeritrin pigmenti oksijeni diğer moleküllerden daha farklı bir mekanizma ile taşımaktadır. Genel olarak, oksijen taşıyan pigmentler, oksijeni dioksijen bileşikleri olarak taşırken, hemoeritrin oksijeni hidroperoksit olarak taşır. Bu da bu molekülün oksijen taşıma etkisinin hemoglobine göre yüzde %25 daha az olmasına sebep olmaktadır.

Oksijenin varlığında pembe- mor arası bir renk alan bu molekül, oksijensiz ortamda renksiz olmaktadır.


Evet, işte bu dört önemli molekül, canlılarda kanın dolaşımında rol alır ve onlara bambaşka renkler verir. Her ne renkte olursa olsun, kan ve dolaşım canlılar için kritik bir önem taşımaktadır ve gerek kimyasal, gerekse biyolojik olarak incelenmeye değer konular arasındadır.

Kan kırmızı – ve evet kan yeşili -yapraklar arasında, hepinize güzel bir sonbahar diliyorum…

Kaynakça:

  1. http://www.compoundchem.com/2014/10/28/coloursofblood/
  2. http://tr.wikipedia.org/wiki/Hemoglobin
  3. http://www.mapoflife.org/topics/topic_88_Haemocyanin-in-arthropods-and-molluscs/
  4. http://en.wikipedia.org/wiki/Hemocyanin
  5. http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/136/884/378
  6. http://biyodoc.com/Solunum-sistemi-solunum-pigmentleri.html
  7. http://www.nature.com/nature/journal/v160/n4076/abs/160825a0.html
  8. http://en.wikipedia.org/wiki/Chlorocruorin
  9. http://faculty.washington.edu/stenkamp/hemeryt.html
ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.