La Cellule En 40 Leçons

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17. L'hémoglobine : La miraculeuse molécule transporteuse d'oxygène

Le but principal de la respiration est l'expulsion du dioxyde de carbone (CO2) de l'organisme et son remplacement par l'oxygène essentiel à la vie. Ces processus se déroulent dans un lieu très éloigné des tissus du corps – dans les poumons. Cela étant, l'oxygène qui pénètre dans le corps en passant par les poumons doit être transporté à destination des tissus d'une certaine manière et le dioxyde de carbone des tissus doit être expulsé des poumons de la même manière. Comment ce transport est-il effectué?

Les érythrocytes, ou globules rouges, sont les transporteurs inlassables, infatigables de l'oxygène et du dioxyde de carbone dans le sang. Les érythrocytes qui entrent en contact avec l'air dans les poumons libèrent leur dioxyde de carbone produit – un déchet – qu'ils ont pris des cellules et introduit dans de petits sacs et absorbent l'oxygène dans ces sacs. Ce processus a lieu le long d'une membrane très spéciale. Un côté de cette membrane reçoit l'air oxygéné du sac ou de l'alvéole, tandis que sur l'autre côté, il y a des extensions capillaires d’une largeur étroite de manière à permettre le passage d'un seul érythrocyte. C’est pour cela que les molécules d’oxygène n’ont aucune difficulté à entrer en contact avec les érythrocytes.

hipotalamus

a. Hemoglobin
b. Oxygen

Figure 73: Hemoglobin in the red blood cells releases the oxygen the cells need.

La molécule d'oxygène est transportée vers les cellules par une molécule à l'intérieur des érythrocytes appelée l'hémoglobine, qui possède une création particulière. En apparence extérieure, elle ressemble à une sorte de beignet avec une membrane épaisse recouvrant le trou central et est idéalement adaptée au transport de l'oxygène et du dioxyde de carbone. En se liant aux molécules d'oxygène dans le poumon, l'hémoglobine se retrouve dans les parties les plus éloignées du corps par le biais de la circulation sanguine. Quand elle atteint les tissus qui ont besoin d'oxygène, un autre miracle a lieu. L’environnement chimique de la molécule d’hémoglobine affecte sa conception très spéciale de sorte que sa liaison chimique avec l'oxygène se rompt. En conséquence, chaque hémoglobine libère les molécules d'oxygène qu'elle transporte, ce qui permet la continuité de la vie des cellules environnantes (Figure 73).

Les fonctions de l'hémoglobine ne s'arrêtent pas là. Elle joue également un rôle essentiel dans le transport du dioxyde de carbone qui doit être retiré de ses environs immédiats. Ce phénomène peut se résumer ainsi :

hipotalamus

a. Hemoglobin
b. Hydrogen ion

Figure 74: The hydrogen ion released is held by the hemoglobin molecule, and carbon dioxide is thus brought to the lungs by way of the veins.

Le dioxyde de carbone produit par la respiration cellulaire passe de la cellule au fluide tissulaire, et de là, vers les vaisseaux capillaires. Une partie du dioxyde de carbone se combine avec l'hémoglobine dans les érythrocytes et est évacuée sous forme de carbaminohémoglobine. L'autre partie se combine avec l'eau, sous l'influence de l'enzyme anhydrase carbonique, pour former l'acide carbonique, qui se sépare plus tard en ions hydrogène et en ions bicarbonate. Cet ion hydrogène est alors capturé par l'hémoglobine (Figure 74).

Le dioxyde de carbone est donc transporté des vaisseaux capillaires en passant par les grosses veines pour finalement arriver au cœur (Figure 75). De là, il est transporté vers les poumons. Après divers processus qui se produisent dans les poumons, le dioxyde de carbone est expulsé lors de l'expiration normale plusieurs fois par minute (Figure 76).

hipotalamus

a. Way to Lungs
b. Carbon dioxide

Figure 75: Carbon dioxide reaching the heart is pumped from there to the lungs.

Il y a une autre caractéristique remarquable dans la structure de l'hémoglobine. En plus d'être capable de transporter l'oxygène, elle peut également libérer l'oxygène qu'elle porte au bon moment. Le secret derrière cette capacité réside dans la liaison chimique établie entre les molécules d'oxygène et l'hémoglobine.

Pour vous aider à bien comprendre l'importance de cette propriété de l'hémoglobine, l'analyse suivante serait utile: si la liaison chimique établie avec l'hémoglobine était même légèrement plus faible, l'hémoglobine ne s’attacherait pas à l'oxygène. Et par conséquent, les molécules d'oxygène ne parviendraient pas à être distribuées aux tissus. Cela signifierait la mort inévitable pour toute chose vivante. Et si le contraire se produisait – c’est à dire que le lien entre l'hémoglobine et l'oxygène était même légèrement plus fort – alors l'hémoglobine et l'oxygène ne seraient pas en mesure de se séparer l’un de l’autre après avoir atteint les tissus. Les cellules seraient à nouveau privées d'oxygène et l'être vivant mourrait en quelques minutes.

Ces deux faits constituent une preuve évidente d'une conception particulière à l'intérieur de l'hémoglobine – un système parfait qui a été créé pour le transport de l'oxygène à l'intérieur du corps humain.

Chaque détail dans ce système n'est qu'une des innombrables preuves qui exposent la nature infinie du savoir – l’omniscience – et de la puissance d'Allah.

hipotalamus

Figure 76: The carbon dioxide reaching the heart undergoes several processes before being expelled from the body by way of exhalation. The three-dimensional structure of hemoglobin is shown above.

 

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