Perché l'emoglobina nei mammiferi è confinata in un globulo rosso invece che nel plasma disciolto?

L'emoglobina è confinata all'interno dei globuli rossi nei mammiferi per diversi motivi importanti:

Alta concentrazione di ossigeno: I globuli rossi consentono una maggiore concentrazione di emoglobina rispetto al plasma. L’emoglobina può legare e trasportare una grande quantità di ossigeno, aumentando la capacità complessiva di trasporto di ossigeno del sangue. Confinando l’emoglobina all’interno dei globuli rossi, i mammiferi possono ottenere un sistema di trasporto dell’ossigeno più efficiente.

Protezione: I globuli rossi forniscono un ambiente protettivo per l’emoglobina. Il plasma è esposto a vari cambiamenti fisici e chimici, comprese fluttuazioni del pH, variazioni di temperatura e attività enzimatiche. In queste condizioni l’emoglobina è più suscettibile alla denaturazione e alla perdita di funzione. Incapsulando l'emoglobina all'interno dei globuli rossi, questa viene protetta da questi fattori esterni, garantendone stabilità e funzionalità.

Viscosità del plasma: La presenza di un'elevata concentrazione di emoglobina disciolta nel plasma ne aumenterebbe la viscosità. Ciò ostacolerebbe il flusso del sangue attraverso i vasi sanguigni stretti, soprattutto nella microcircolazione. Il confinamento dell'emoglobina all'interno dei globuli rossi consente una minore viscosità del plasma, mantenendo la fluidità del sangue e facilitando una circolazione efficiente in tutto il corpo.

Respirazione cellulare: Il confinamento dell'emoglobina all'interno dei globuli rossi facilita la respirazione cellulare. I globuli rossi sono privi di mitocondri e, pertanto, si affidano alla glicolisi anaerobica per la produzione di energia. Limitando l'emoglobina ai globuli rossi, l'ossigeno trasportato dall'emoglobina viene principalmente consegnato ai tessuti per la respirazione cellulare anziché essere consumato dai globuli rossi stessi.

Filtrazione: Nei reni, il processo di filtrazione glomerulare comporta la separazione dei prodotti di scarto dal sangue. Se l'emoglobina fosse liberamente disciolta nel plasma, verrebbe filtrata dai reni, provocandone la perdita. Incapsulando l'emoglobina all'interno dei globuli rossi, si impedisce che venga filtrata, garantendone la ritenzione nel flusso sanguigno.

In sintesi, il confinamento dell’emoglobina all’interno dei globuli rossi consente ai mammiferi di ottenere un efficiente trasporto dell’ossigeno, la protezione dell’emoglobina, il mantenimento della viscosità del plasma, la facilitazione della respirazione cellulare e la prevenzione della perdita di emoglobina attraverso la filtrazione nei reni.