Krev je známá jako prostředek pro transport kyslíku z plic do tkání a pro transport CO2 vznikajícího při respiračním metabolismu ve tkáních do plic k uvolnění. Krev hraje u organismů s oběhovým systémem mnoho dalších rolí. Krev transportuje hlavní organické živiny ze střeva (kde se vstřebávají) do jater (kde se zpracovávají) a nakonec do ostatních orgánů. Organické odpadní produkty a přebytečné minerální ionty jsou krví dopravovány do ledvin, kde se vylučují. Krev také slouží k dopravě hormonů a dalších chemických poslů z různých endokrinních žláz do jejich specifických cílových orgánů. V neposlední řadě krev obsahuje buňky a protilátkové proteiny, které brání proti nemocem.
Lidský cévní systém obsahuje asi 5 až 6 litrů krve. Téměř polovinu jejího objemu tvoří buňky: červené krvinky (erytrocyty), které přenášejí kyslík a oxid uhličitý, a mnohem menší množství bílých krvinek (leukocytů) a krevních destiček, které jsou součástí obranného (imunitního) systému.
Každá lidská buňka potřebuje stálý přísun plynného kyslíku, O2. Každá buňka také potřebuje způsob, jak se zbavit plynného CO2. Červené krvinky(erytrocyty) plní obě úlohy, přenášejí kyslík z plic do buněk a CO2 z buněk do plic. Aktivní látkou v červených krvinkách je molekula hemoglobinu, globulární bílkovina červené barvy, která má vazebná místa pro O2 a CO2. Struktura hemoglobinu je znázorněna níže.
Nebuněčná část krve se nazývá krevní plazma. Plazma je z přibližně 90 % tvořena vodou. Plazmatické bílkoviny tvoří tři čtvrtiny hmotnosti rozpuštěných látek v plazmě. Různé typy plazmatických bílkovin mají řadu důležitých funkcí. Mezi ně patří schopnost přenášet důležité živiny, jako jsou lipidy a mastné kyseliny, a také některé stopové kovy, vitaminy a hormony. Protilátky v plazmě pomáhají bojovat proti napadení patogeny a inhibitory proteáz chrání před degradačními účinky proteáz. Další hojně zastoupenou plazmatickou bílkovinou je fibrinogen, který je cílem kaskády krevní srážlivosti. Zbytek rozpuštěných rozpuštěných látek tvoří organické živiny a metabolity, odpadní produkty a anorganické soli. V tabulce 1 jsou uvedeny hlavní složky normální lidské krevní plazmy a jejich obecná funkce.
Hlavní složky krevní plazmy
| Složka | Koncentrace (g/100 ml) | Funkce |
| Proteiny (celkem) | 5. V tabulce 1 jsou uvedeny hlavní složky krevní plazmy a jejich obecné funkce.8-8,0 | |
| Sérový albumin | 3,0-4,5 | Osmotická regulace, transport mastných kyselin |
| α-globuliny | 0,7-1.5 | Transport lipidů, mědi, hormonů štítné žlázy |
| β-globulinů | 0,6-1,1 | Transport lipidů, železa a jiných kovů |
| γ-globulinů | 0,7-1.5 | Protilátky |
| Fibrinogen | 0.3 | Krevní srážlivost |
| Lipidy (celkem) | 0,4-0,7 | |
| Triacylglyceroly | 0.4-0,7 | Palivo na cestě k uskladnění |
| Fosfolipidy | 0,15-0,25 | Membránové složky |
| Estery cholesterolu & | 0.15-0,25 | Membránové složky |
| Volné mastné kyseliny | 0,01-0,03 | Mimořádné palivo pro svaly |
| Glukóza | 0,07-0.09 | Transportní forma sacharidů z jater do periferních tkání |
| Aminokyseliny | 0,035-0,065 | Prekurzory syntézy bílkovin |
| Močovina | 0,02-0.03 | Produkt vylučování dusíku z katabolismu aminokyselin |
| Kyselina močová | 0,002-0,006 | Produkt vylučování dusíku z metabolismu purinů |
Jeden ml krve obsahuje asi 5 miliard (5 x 109) erytrocytů. Tyto buňky jsou v podstatě cirkulujícími zásobníky pro molekuly hemoglobinu. Krev je naplněna erytrocyty každá buňka je naplněna molekulami hemoglobinu. Většinu pevné látky červené krvinky tvoří hemoglobin. Aby bylo možné přenášet O2 a CO2 v krevním řečišti, musí tělo vytvořit velké množství erytrocytů a musí vytvořit velké množství hemoglobinu. Hemoglobin je syntetizován uvnitř erytrocytů při jejich tvorbě v kostní dřeni. Zdravý dospělý muž syntetizuje přibližně 900 bilionů (9 x 1014) molekul hemoglobinu za sekundu, aby nahradil hemoglobin ztracený v důsledku běžného opotřebení. Syntéza hemoglobinu a jeho zásobníku, erytrocytu, musí pokrýt velkou část potřeby výživy organismu z okolního prostředí. Připomeňme, že hemoglobin se skládá ze čtyř podjednotek. Každá podjednotka obsahuje prostetickou skupinu zvanou hem.
Hem je planární organická molekula a je v poměru k bílkovinné podjednotce malý. Hémová skupina je znázorněna na obrázku 1. Hémový kruh obsahuje jeden atom železa, který je v deoxyhemoglobinu v oxidačním stavu +2. Tato forma Fe(II) v hemoglobinu může vázat jednu molekulu kyslíku. Podjednotka hemu leží v hydrofobní kapse vymezené trubicovitými segmenty alfa-helixu.
Krevní typy
Krevní typy jsou stanoveny geneticky a jsou určeny bílkovinami, které jsou přítomny v krvi. Tyto bílkoviny se nazývají aglutinogeny a vyskytují se na povrchových membránách červených krvinek. Existují 3 geny pro různé krevní skupiny: Protože však geny získáváme od svých rodičů, znamená to, že pro určení krevní skupiny máme 2 geny (od každého rodiče jeden). Při 3 možných genech to znamená, že existuje 6 variant:
AA nebo AO = typ A
BB nebo BO = typ B
OO = typ O
AB = typ AB
To znamená, že pro typizaci krve existují čtyři hlavní krevní typy A, B, AB a O.
Kromě genetické typizace se k rozdělení krve do skupin používá další faktor, který se nazývá Rhesusův faktor. Při studiu opic rodu Rhesus vědci objevili krevní bílkovinu, která je u některých lidí v krvi přítomna, zatímco u jiných chybí. Přítomnost nebo nepřítomnost tohoto faktoru se nazývá Rhesus faktor a označuje se znaménkem + pro jeho přítomnost a znaménkem – pro jeho nepřítomnost. Nyní jsou tedy naše 4 hlavní krevní skupiny dále rozděleny na 8:
A+ A-
B+ B-
AB+ AB-
O+ O-
V populaci se krevní skupiny nevyskytují ve stejném množství:
Krevní typizace je analytický proces používaný k určení krevní skupiny člověka z plné krve. Oblast studia krevních skupin se nazývá sérologie. Sérologové zjišťují antigeny ABO pomocí protilátek specifických pro jednotlivé krevní skupiny. Protilátky jsou bílkovinné molekuly, které mají mechanismus typu zámek a klíč, který rozpoznává specifické antigeny ABO, váže se na ně a způsobuje jejich vysrážení z roztoku ve shlucích.
Sérolog vytvoří malé vzorky krevních důkazů a poté do těchto vzorků přidá různé protilátky pro každou krevní skupinu. Na základě toho, který vzorek krve se „shlukuje“, může určit krevní skupinu. Podobně se ke vzorkům přidává také protilátka pro určení přítomnosti či nepřítomnosti Rhesus faktoru. Následující obrázek znázorňuje výsledky testů a jejich interpretaci pro určení krevní skupiny.
Výsledky testů krevní skupiny
Krevní důkazy
Existují 3 hlavní typy krevních důkazů:
- Krevní vzorky – Jedná se o krev, která je odebrána přímo podezřelému nebo oběti a může být analyzována jak na typ, tak může být použita k získání důkazu DNA.
- Krvní kapky – Jedná se o krev, která je zanechána ve stopě nebo ve šmouhách, které ukazují na pohyb oběti nebo podezřelého na místě činu. Kapky mohou vyšetřovateli prozradit směr, výšku, ze které byly upuštěny, a někdy dokonce i zbraň, která byla použita. Lze je také odebrat k typizaci, a pokud nejsou příliš znehodnocené, i DNA.
- Krvní stříkance – Jedná se o krev, která je v reakci na násilí vymrštěna směrem k povrchu. Stříkance lze použít k určení typu použité zbraně, výšky útočníka, pohybu na místě činu a toho, zda bylo tělo po smrti přemístěno.
