Spektroskopie und die Farbe des Blutes

Spektroskopie und die Farbe des Blutes

Die Veränderungen, die im Blut bei der Oxygenierung und Desoxygenierung auftreten, sind nicht nur auf mikroskopischer Ebene sichtbar, wie oben beschrieben, sondern auch auf makroskopischer Ebene. Kliniker haben lange festgestellt, dass Blut in den systemischen Arterien (vom Herzen zu den sauerstoffverbrauchenden Zellen des Körpers) rot gefärbt ist, während Blut in den systemischen Venen (von den sauerstoffverbrauchenden Zellen zurück zum Herzen) blau gefärbt ist (siehe Abbildung 7). Das Blut in den systemischen Arterien ist sauerstoffreich; dieses Blut ist gerade von der Lunge (wo es aus der Luft eingeatmeten Sauerstoff aufnahm) zum Herzen gereist und wird dann durch den Körper gepumpt, um seinen Sauerstoff an die Körperzellen abzugeben. Das Blut in den systemischen Venen hingegen ist sauerstoffarm; Es hat seinen Sauerstoff an die Körperzellen abgegeben (Austausch des O2 gegen CO2, wie unten beschrieben) und muss nun in die Lunge zurückkehren, um die Sauerstoffversorgung wieder aufzufüllen. Daher kann uns eine einfache makroskopische Beobachtung, d. H. Die Farbe des Blutes, sagen, ob das Blut mit Sauerstoff angereichert oder desoxygeniert ist.

Was verursacht diese Farbveränderung im Blut? Wir wissen, dass sich die Form der Häm-Gruppe und des Hämoglobin-Proteins ändert, je nachdem, ob Hämoglobin oxygeniert oder desoxygeniert ist. Die beiden Konformationen müssen unterschiedliche lichtabsorbierende Eigenschaften aufweisen. Die sauerstoffhaltige Konformation von Hämoglobin muss Licht im blaugrünen Bereich absorbieren und rotes Licht reflektieren, um das rote Erscheinungsbild von sauerstoffhaltigem Blut zu berücksichtigen. Die desoxygenierte Konformation von Hämoglobin muss Licht im orangefarbenen Bereich absorbieren und blaues Licht reflektieren, um das bläuliche Aussehen von desoxygeniertem Blut zu erklären. Wir könnten ein Spektralphotometer verwenden, um eine verdünnte Blutlösung zu untersuchen und die Wellenlänge des von jeder Konformation absorbierten Lichts zu bestimmen. Für eine ungefähre Vorhersage der Wellenlänge des absorbierten Lichts und für die Farben des absorbierten Lichts für eine gegebene Komplementärfarbe könnte eine Tabelle wie Tabelle 1 in der Einleitung zum Experiment („Beziehungen zwischen elektronischer Übergangsenergie und Farbe“) verwendet werden.

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