Vedantist » 02 авг 2012, 22:24
Голубая кровь – это, скорее всего, феномен, который пришел к нам из преданий. Голубую кровь, как правило, приписывают аристократам, царям и богам. Именно голубая кровь служила признаком «избранности» и подтверждала право на царствование, а царствовать в древности, как мы можем догадываться, могли только боги (и их потомки в дальнейшем). Ассоциация между голубой кровью и аристократией произошла от часто применяемой французскими аристократами в средние века клятвы "кровью Бога", где эвфемизмом "Бога" было слово "голубой", что со временем привело к сленговому выражению "un sang-bleu" ("голубая кровь").
Могла ли в действительности у богов быть голубая кровь в прямом, а не в переносном смысле? И что это вообще такое – «голубая кровь»?
Начнем издалека.
В нашем организме содержатся почти те же элементы, которые наиболее распространены и в космосе, и в нашей земной коре: кислород, углерод, водород, азот, кальций, фосфор, сера, калий, натрий, магний, кремний и железо. Среднестатистический человек, вес которого равен 70 кг, если его разобрать на «материал», то он состоит из следующих компонентов: 45,5 кг. кислорода, 12,5 кг углерода, 7 кг водорода, 2,1 кг азота, 1 кг кальция, 700 гр. фосфата, до 2-х граммов цинка, 0,15 граммов меди, и уж совсем по мелочи - никеля, кобальта, свинца и молибдена.
Таким образом, и боги, и человечество на земле имели, по-видимому, похожую биохимию из одинаковых элементов.
Но почему наша кровь именно красная, а не голубая или зеленая? Может быть, правы фантасты, утверждающие, что где-то там, в неведомых просторах Вселенной обитают голубые, зеленые или даже вообще бесцветные человечки? Понятно, что эти вопросы пока остаются без ответа. Думается, что природная игра цветами вообще, а цветом крови, в частности, не случайна.
Для обеспечения жизнедеятельности живой организм должен потреблять кислород и выделять углекислый газ, что он и совершает в процессе дыхания. Перенос этих газов во встречных направлениях (от внешней среды к тканям организма и обратно) осуществляет кровь. Для этого имеются специальные элементы крови – дыхательные пигменты, которые содержат в своей молекуле ионы металла, способные связывать молекулы кислорода и при необходимости отдавать их. Так, в нашем организме таким дыхательным пигментом является гемоглобин, который содержат ионы железа. Гемоглобин же входит в состав красных кровяных клеток – эритроцитов (около 265 млн. молекул гемоглобина в каждом эритроците), что обеспечивает высокую эффективность эритроцитов в переносе кислорода. Именно гемоглобину природа доверила один из самых своих тончайших процессов - доставку кислорода живой клетке. По сути, гемоглобин представляет собой дыхательный пигмент крови, состоящий из гема — железосодержащего соединения, и белка — глобина. Так вот, если быть совсем уж точным, то перенос кислорода в организме осуществляет не гемоглобин и даже не гем, а заключенное в нем железо.
Как показали исследования биологов, именно гемоглобин на основе железа оказался наиболее эффективен среди дыхательных пигментов. И мы можем заметить, что на нашей планете железо составляет основу дыхательных пигментов большинства живых существ. Причем, железо содержится не во всей крови, а только в красных тельцах — эритроцитах, где оно сосредоточено исключительно в гемоглобине.
Но есть и другой дыхательный пигмент – гемоцианин, содержащий ионы меди. Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет, а отдавая кислород тканям, - обесцвечивается. Именно он и окрашивает кровь в голубой цвет. Так вот, у других дыхательных пигментов, например, у гемэритрина (железосодержащий белок, дыхательный пигмент у некоторых морских беспозвоночных животных, обеспечивающий доставку кислорода) способность к переносу кислорода в два раза ниже, а у гемоцианина даже в пять раз ниже, чем у гемоглобина.
Почему «эволюция» на Земле все-таки «пошла» по пути использования именно железа для обеспечения важнейшей функции крови – переноса газов? Ответ простой: железа на нашей планете во много раз больше других металлов. Но его мало, например, в поверхностных морских водах, и, кроме того, оно почти всегда присутствует в виде сложных химических соединений, в которых железо жестко связано с молекулами других элементов, а потому малопригодно для усвоения микроорганизмами. Поэтому в поверхностных морских водах живут обитатели с голубой кровью на основе гемоцианина. Такую кровь мы находим у моллюсков, ракообразных, кальмаров и осьминогов.
Не выдержав состязания с железом в качестве переносчика кислорода в крови высших животных, медь все же осталась незаменимой при кроветворении. Если проследить путь этого металла в организме, то мы увидим, что, прежде всего он связывается с белком сыворотки крови — альбумином. Затем медь переходит в печень и оттуда снова возвращается в сыворотку - на сей раз в составе голубого белка церулоплазмина, играющего главную роль в ее хранении и транспортировки у высших животных.
Несмотря на то, что биологическая роль церулоплазмина весьма интенсивно изучается, до сих пор многое в его поведении остается неясным. Некоторые исследователи считают, что этот фермент служит регулятором баланса меди и обеспечивает выделение из организма ее избытка, поступающего с пищей.
Функции церулоплазмина весьма разнообразны. Английский биохимик Д. Керзон обнаружил, что этот фермент катализирует окисление ионов двухвалентного железа в трехвалентное, являющееся прекрасным окислителем в цитохромах. Более того, церулоплазмин не только участвует в синтезе гемоглобина, но и способствует образованию трансферринов (это белки плазмы крови, которые осуществляют транспорт ионов железа). Вот так медь и железо биологически неразрывно связаны между собой.
Медь, содержится, по-видимому, во всех органах, но самые большие ее концентрации обнаружены в печени и головном мозге. Однако медьсодержащие компоненты мозга до последнего времени были изучены недостаточно. Только в середине 50-х годов выделили цереброкупреины — белки, в которых обнаружили медь. В начале 70-х годов были получены медьсодержащие белки головного мозга — альбокупреины. Однако роль их пока совершенно не ясна.
Вероятно, повышенное содержание меди в органах центральной нервной системы — явление не случайное. Вот любопытный факт: серое вещество мозга из правого и левого его полушарий содержит разное количество меди. А ведь известно, что полушария развиты неодинаково. У человека левое полушарие более активно и содержит больше различных биологически активных металлов. Больше всего меди находится в подкорковых образованиях, связанных с осуществлением двигательных функций.
Сегодня медики вполне уверенно говорят о связи уровня меди с такими болезнями, как шизофрения и эпилепсия, которые возникают при нарушениях функции мозга. Препараты меди уже с успехом применяют для снижения возбудимости при психических заболеваниях.
Так, ион меди по сравнению с ионами других металлов активнее реагирует с аминокислотами и белками, образуя устойчивые комплексы, которые трудно разрушить. И вообще медь – это один из самых разносторонних катализаторов. В сочетании с белками ее активирующее действие усиливается и приобретает специфичность, что так важно для ферментов. Наконец, медь легко переходит из одного валентного состояния в другое. Все эти свойства являются общими у меди и у железа. И вот вам пример сотрудничества меди и железа. Есть такой фермент – цитохромоксидаза, - он содержит железо и медь. К этой биологической взаимосвязи железа и меди стоит добавить и такую закономерность: при появлении дефицита железа изменяется и уровень меди. Например, у доноров, многократно сдающих кровь, замечено повышение количественного содержания меди. Такую же зависимость обнаружили и при значительных кровопотерях. Эта особенность навела медиков на мысль, что при лечении заболеваний, связанных с недостаточностью железа, необходимо применять и препараты меди.
Таким образом, мы видим, что медь играет очень важную роль в жизнедеятельности нашего организма. Совершенно необходима медь и растениям. Особую роль играет она также в процессе фотосинтеза, влияя на образование хлорофилла и препятствуя его разрушению.
Еще в 1913 году ученик В. И. Вернадского известный русский геолог и биогеохимик Я. В. Самойлов высказал идею об эволюции не только скелета организмов, но и крови, где функцию железа на разных стадиях развития могли выполнять такие металлы, как медь или ванадий. И вот здесь начинается самое интересное.