Zrelé červené krvinky nemajú mitochondrie preto, aby mohli čo najefektívnejšie prenášať kyslík. Keby ho samy spotrebúvali v mitochondriách, časť kyslíka určeného pre tkanivá by využili na vlastnú výrobu energie. NIH – metabolizmus červených krviniek
Ako vzniknú bez mitochondrií
Červená krvinka vzniká v kostnej dreni. Počas dozrievania postupne odstráni:
- jadro;
- mitochondrie;
- ribozómy;
- ďalšie bunkové organely.
Tým uvoľní väčšinu vnútorného priestoru pre hemoglobín a získa typický pružný bikonkávny tvar. Strata organel je aktívna súčasť dozrievania, nie náhodné poškodenie bunky. NIH – dozrievanie erytrocytov
Hlavné výhody
Neodoberajú kyslík, ktorý prenášajú
Mitochondrie vyrábajú energiu oxidatívnym metabolizmom, pri ktorom sa spotrebúva kyslík. Keďže zrelé červené krvinky mitochondrie nemajú, kyslík môžu doručiť do svalov, mozgu a ďalších tkanív namiesto toho, aby ho využili na vlastnú respiráciu. NIH – mitochondrie a homeostáza kyslíka
Majú viac priestoru pre hemoglobín
Bez jadra a organel sa do bunky zmestí viac hemoglobínu. Hemoglobín viaže kyslík v pľúcach a uvoľňuje ho v tkanivách.
Sú pružné
Bikonkávny tvar a jednoduchšia vnútorná štruktúra umožňujú červeným krvinkám prechádzať veľmi úzkymi kapilárami. To je dôležité najmä preto, že niektoré kapiláry sú užšie než samotná krvinka.
Ako vyrábajú energiu
Červené krvinky potrebujú ATP na:
- udržiavanie tvaru;
- fungovanie membránových transportérov;
- udržiavanie rovnováhy iónov;
- ochranu hemoglobínu pred poškodením;
- zachovanie pružnosti membrány.
Energiu vyrábajú anaeróbnou glykolýzou:
- prijmú glukózu z krvi;
- rozložia ju v cytoplazme;
- vyrobia malé množstvo ATP;
- pyruvát premenia na laktát.
Keďže nemajú mitochondrie, nemôžu využívať Krebsov cyklus ani oxidatívnu fosforyláciu. StatPearls – anaeróbna glykolýza
Cena za túto špecializáciu
Červená krvinka sa vzdala možnosti vyrábať veľké množstvo energie, ale získala výhodu v prenose kyslíka. Jej metabolizmus je preto jednoduchší, no úplne závislý od glukózy v krvi.
Zrelá červená krvinka:
- nedokáže využiť mastné kyseliny ako hlavné palivo;
- nevie využívať ketolátky na výrobu energie;
- nemá významnú vlastnú zásobu glykogénu;
- musí glukózu priebežne získavať z krvi.
Prečo je dôležité, že nepoužíva kyslík
Červené krvinky prenášajú kyslík z pľúc do tkanív. Ak by ho používali v mitochondriách, vytvárali by síce viac ATP, ale znižovali by množstvo kyslíka dostupného pre ostatné bunky.
Neprítomnosť mitochondrií zároveň znižuje tvorbu reaktívnych foriem kyslíka, ktoré by mohli poškodzovať hemoglobín a bunkovú membránu. NIH – metabolizmus červených krviniek
Dôležitá nuansa
U zdravých zrelých ľudských červených krviniek mitochondrie chýbajú. Niektoré výskumy však opísali zriedkavé mitochondriálne štruktúry v patologických podmienkach, napríklad pri kosáčikovitej anémii. Ich funkčnosť a význam sa stále skúmajú; nejde o bežnú vlastnosť zdravých erytrocytov. NIH – metabolizmus červených krviniek
Záver
Červené krvinky nemajú mitochondrie preto, aby maximalizovali priestor pre hemoglobín, nespotrebúvali kyslík, ktorý prenášajú, a zostali pružné v úzkych kapilárach. Energiu vyrábajú iba anaeróbnou glykolýzou z glukózy, čo je kompromis medzi vlastnou energetickou efektivitou a hlavnou úlohou – dopravou kyslíka do tkanív. NIH – mitochondrie a transport kyslíka
