人體的血液密碼:神奇的血液科學知識

2020-12-04 愛科學的恐龍哥哥

大家看過很多電影裡面裡面有流血事件,我們知道流血並不是真的,這種神奇的現象又是如何產生的呢?血液為什麼顯紅色呢?裡面有鐵離子,有一些動物的血液並不是紅色,怎樣來偽造血液呢?今天恐龍哥哥就帶大家走進血液的科學世界。

血液為什麼是紅色的?我們抽取血液在試管中,在離心機進行離心,我們發現試管中溶液發生分層現象,從上到下分為血漿,白細胞層與紅細胞,而後倆者也是血液的有形成分。血液的顏色取決於血紅蛋白的顏色,而血紅蛋白的顏色取決於組成血紅蛋白的金屬顏色,人類的是鐵元素,所以人類或者說高等動物的血都是紅色的。

所有動物的血液都是紅色的嗎?鱟的血是藍色的,蝦的血是淡青色的。 血液的顏色取決於血紅蛋白的顏色,而血紅蛋白的顏色取決於組成血紅蛋白的金屬顏色,人類的是鐵元素,所以人類或者說高等動物的血都是紅色的。而鱟的「血紅蛋白」是由銅組成的,所以是藍色的。

鱟,音[hòu],屬於肢口綱劍尾目的海生節肢動物,鱟形似蟹,身體呈青褐色或暗褐色,包被硬質甲殼,有四隻眼睛,其中兩隻是複眼,頭胸甲前端有0.5毫米的兩隻小眼睛,對紫外光最敏感,只用來感知亮度,頭胸甲兩側有一對大複眼。雖然鱟可以背朝下拍動鰓片以推進身體遊泳,但通常將身體彎成弓形,鑽入泥中,然後用尾劍和最後一對步足推動身體前進。

鱟的祖先出現在地質歷史時期古生代的泥盆紀,當時恐龍尚未崛起,原始魚類剛剛問世,隨著時間的推移,與它同時代的動物或者進化、或者滅絕,而惟獨只有鱟從4 億多年前問世至今仍保留其原始而古老的相貌,所以鱟有「活化石」之稱。與三葉蟲 (現在只有化石)一樣古老。共4種,見於亞洲和北美東海岸。又稱馬蹄蟹,但不是蟹,而與蠍、蜘蛛以及已絕滅的三葉蟲有親緣關係。具有很高的藥用價值。 鱟的血是藍色的,蝦的血是淡青色的。 血液的顏色取決於血紅蛋白的顏色,而血紅蛋白的顏色取決於組成血紅蛋白的金屬顏色,人類的是鐵元素,所以人類或者說高等動物的血都是紅色的。而鱟的「血紅蛋白」是由銅組成的,所以是藍色的。

其實,海洋中不僅鱟的血液異色,一些其他低等動物的血液也呈各種各樣的顏色。如海洋中的節肢動物和軟體動物,它們的血液就呈青綠色或白色等不同顏色。我們所熟知的蝦蟹,它們的血液就呈青色;還有一種魚叫冰魚,它的血液呈黃色;在南極海洋中,有些魚的血液呈半透明的白色;還有一種動物叫扇螅蟲,它的血液居然可以改變顏色,一會兒變紅,一會兒又變綠,真是奇妙異常。至於這些動物血液異色的原因,理所當然,是因為它們的血液是用另外的元素來運輸氧氣的。但到底是什么元素,它們有些什麼特徵,仍是未解之謎。 各類動物的血液由於組成成分及其生理狀態的差異而在顏色上也有所不同,如絕大多數脊椎動物的血液是紅色的,無脊椎動物的血液則有的呈藍色,有的呈紫紅色、綠色等。

昆蟲的血液其實一個運送營養物質和代謝廢物的內部介質,所以又稱血淋巴,由血漿和血細胞組成,因呼吸作用在氣管中進行,故昆蟲的血液無呼吸色素。昆蟲的血液也常有各種顏色,常見的有黃色、橙紅色、藍綠色和綠色等,它們血液中所含的色素物質使得其血液呈現出特定的顏色,如大天蠶蛾中有α-胡蘿蔔素、核黃素和黃素-核苷酸;家蠶中的黃酮、螢光素和葉酸;菜粉蝶的幼蟲血液的綠色是因為黃色蛋白(其輔基為β-胡蘿蔔素和葉黃素)和一種藍色蛋白(其輔基為膽綠素)共同存在的結果。在散居型飛蝗綠色血液中也有類似的成分,但是,一種綠色蝽的綠色血液是由於一種β-胡蘿蔔素-蛋白複合體和一種近似花青素存在的結果。昆蟲血液中的這些色素一般認為是從食物中獲得的。另外,昆蟲血液的顏色有的還與性別有關,如菜粉蝶的幼蟲、蛹和成蟲的血液,雌的為綠色,雄的則為黃色或無色。有一種喜歡吃幼竹筍昆蟲的血液是白色的.大多數昆蟲的血液都不一樣。

如何「偽造」血液呢?有物理方法和化學方法,化學裡用到一種叫三氯化鐵的物質,氯化鐵是一種共價化合物。化學式:FeCl3。又名三氯化鐵,是黑棕色結晶,也有薄片狀,熔點306℃、沸點315℃,易溶於水並且有強烈的吸水性,能吸收空氣裡的水分而潮解。FeCl3從水溶液析出時帶六個結晶水為FeCl3·6H2O,六水合三氯化鐵是橘黃色的晶體。氯化鐵是一種很重要的鐵鹽。

氯化鐵(FeCl3)又稱三氯化鐵,是三價鐵的氯化物。它易潮解,在潮溼的空氣會水解,溶於水時會釋放大量熱,並產生啡色的酸性溶液。這個溶液可蝕刻銅製的金屬,甚至不鏽鋼。

與此同時還用到一種硫氰化鉀的物質,它是無色晶體。易溶於水,並因大量吸熱而降溫,溶於酒精、丙酮,是三價鐵離子的常用指示劑,加入後產生血紅色絮狀絡合物,可以檢驗其他金屬離子,例如鈷、銅和銀等,工業、農藥、醫藥、電鍍、化學試劑,常溫下不穩定,空氣中易潮解。

而以上倆者的結合進行化學反應後就可以產生一個鐵離子和一個硫氰根,因此產生血的紅色物質。這樣化學方法好玩的科學課呈現給大家!也希望大家能夠繼續支持我,在科學世界知識是永遠講不完的,恐龍哥哥希望成為你科學道路的領路人,我們一起努力,一起加油!

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