血液は、肺から組織への酸素運搬、組織での呼吸代謝で発生するCO2の肺への運搬、放出などの乗り物として親しまれています。 循環器系を持つ生物では、血液は他にも多くの役割を担っている。 血液は、主要な有機栄養素を腸（吸収）から肝臓（処理）へ、そして最終的には他の臓器へと運搬する。 有機廃棄物や過剰なミネラルイオンは、血液によって腎臓に運ばれ、排泄される。 また、血液は、ホルモンやその他の化学伝達物質を様々な内分泌腺から特定の標的臓器に運ぶ役割も果たしています。 最後に、血液には病気から身を守るための細胞や抗体タンパク質が含まれている。
人間の血管系には約5～6リットルの血液が含まれている。 そのほぼ半分の体積は、酸素と二酸化炭素を運搬する赤血球（erythrocytes）と、それよりはるかに少ない数の白血球（leukocytes）、および防御（免疫）システムの一部である血小板という細胞で構成されている。 また、すべての細胞は炭酸ガスを処理する方法を必要とします。 赤血球は、肺から細胞に酸素を運び、細胞から肺に二酸化炭素を運ぶ、両方の役割を担っています。 赤血球の中の活性物質はヘモグロビンという分子で、赤色の球状タンパク質であり、酸素と二酸化炭素の結合部位をもっている。 ヘモグロビンの構造を以下に示す。
血液中の非細胞部分を血漿という。 血漿は重量で約90％が水である。 血漿中の溶質の重量の4分の3を占めるのが血漿蛋白である。 さまざまな種類の血漿タンパク質は、多くの重要な機能をもっている。 その中には、脂質や脂肪酸などの重要な栄養素や、一部の微量金属、ビタミン、ホルモンなどを輸送する能力もある。 血漿中の抗体は病原体の攻撃に対抗するのに役立ち、プロテアーゼ阻害剤はプロテアーゼの分解作用から保護する。 血液凝固カスケードの標的であるフィブリノーゲンもまた、血漿中に豊富に含まれるタンパク質である。 残りの溶質は、有機栄養塩、代謝産物、老廃物、無機塩からなる。 表1に正常ヒト血漿の主要成分とその一般的機能を示す。
血漿の主要成分
| 成分 | 濃度（g/100 mL） | 機能 | ||
| タンパク質（合計） | 5.8-8.0 | |||
| 血清アルブミン | 3.0-4.5 | |||
| α- グロブリン | 0.7-1.0 | 3.5-4.5 | 0.0-1.05 | 脂質、銅、甲状腺ホルモンの輸送 |
| β-globulins | 0.6-1.1 | |||
| γ-globulins | 0.7-1.1 | 0.7-1.15 | 抗体 | |
| フィブリノーゲン | 0.3 | 血液凝固因子 | ||
| 脂質（総量） | 0.4-0.7 | |||
| Triacylglycerols | 0.4-0.7 | 貯蔵途中の燃料 | ||
| リン脂質 | 0.15-0.25 | 膜成分 | ||
| コレステロール & エステル | 0.15-0.25 | 膜成分 | ||
| 遊離脂肪酸 | 0.01-0.03 | 筋肉への即時燃料 | ||
| グルコース | 0.05-0.00 | 肝臓から末梢組織へ糖質を輸送 | ||
| アミノ酸 | 0.035-0.065 | タンパク質合成前駆体 | ||
| 尿素 | 0.02-0.002 | アミノ酸異化作用による窒素排泄物 | ||
| 尿酸 | 0.002-0.006 |
1mLの血中には約50億（5 x 109）個の赤血球が含まれています。 これらの細胞は、基本的にヘモグロビン分子の循環容器である。 血液は赤血球で満たされており、各細胞はヘモグロビン分子で満たされている。 赤血球の固形物の大部分はヘモグロビンである。 血液中の酸素と二酸化炭素を運ぶためには、赤血球を大量に作り、ヘモグロビンを大量に作らなければならない。 ヘモグロビンは、骨髄で形成される赤血球の内部で合成される。 健康な成人男性は、通常の消耗によって失われたヘモグロビンを補うために、1秒間に約900兆個（9×1014）のヘモグロビンを合成しています。 ヘモグロビンとその容器である赤血球の合成は、身体が環境から必要とする栄養の大部分を占めているはずです。 ヘモグロビンは4つのサブユニットで構成されていることを思い出してください。 各サブユニットにはヘムと呼ばれる補欠基が含まれている。
ヘムは平面的な有機分子で、タンパク質サブユニットに対して小さな分子である。 図1にヘム基を示す。 ヘム環には鉄原子が1つあり、デオキシヘモグロビンでは+2の酸化状態になっている。 ヘモグロビン中のこの鉄（II）形態は、酸素分子1個と結合することができる。
血液型
血液型は遺伝によって決定され、血液中に存在するタンパク質によって決定される。 これらのタンパク質は凝集素と呼ばれ、赤血球の表面膜に存在しています。 血液型には3つの遺伝子があります。 しかし、私たちは両親から遺伝子をもらうので、血液型を決定するために2つの遺伝子（それぞれの親から1つずつ）をもらうことになります。 3つの遺伝子があれば、6つのバリエーションがあることになります。
AA または AO = A 型
BB または BO = B 型
OO = O 型
AB = AB 型
つまり血液型には、A、B、AB、O の4つの主要な血液型がある。
遺伝子型に加えて、もうひとつ「RHF」と呼ばれるグループ分けに使用されるファクターがある。 アカゲザルを研究していた科学者たちは、ある人の血液には存在し、他の人の血液には存在しない血液タンパク質を発見しました。 この因子の有無は「アカゲザル因子」と呼ばれ、存在する場合は「＋」、存在しない場合は「-」の記号が付けられる。
A+ A-
B+ B-
AB+ AB-
O+ O-
人口の中で、血液型は同じ量では存在しない：
血液型検査とは、全血からその人の血液型を決定する分析過程である。 血液型を研究する分野は血清学と呼ばれています。 血清学者は、それぞれの血液型に特異的な抗体を用いて、ABO抗原を検出する。 抗体は、特定のABO抗原を認識し、それに結合し、塊になって溶液から沈殿させる錠と鍵のようなメカニズムを持つタンパク質分子である。
血清学者は、証拠の血液から小さなサンプルを作り、そのサンプルにそれぞれの血液型用の異なる抗体を加える。 どの血液サンプルが「かたまり」になるかに基づいて、彼/彼女は血液型を決定することができます。 同様に、アカゲザルの有無を判定するために、抗体もサンプルに加えられます。 下の画像は、血液型を判定するための検査結果とその解釈の仕方を示しています。
Blood Type Test Results
Blood Evidence
There are 3 main types of blood evidence:
- Blood samples – これは容疑者や犠牲者から直接採取した血液で、両方のタイプを分析しDNA証拠を抽出できるものである。
- Blood droplets – これは、犯罪現場での被害者や容疑者の動きを示す痕跡やしみとして残っている血液のことである。 この血痕から、捜査官は血痕が落とされた方向や高さ、時には使用された凶器さえも知ることができるのです。 また、DNAの型取りのために採取することも可能で、劣化していなければ、DNAを採取することもできます。
- Blood spatter – これは暴力に反応して表面に向かって飛び散った血液である。 飛沫は、使用された武器の種類、加害者の身長、犯罪現場での動き、死後に遺体が動かされたかどうかを判断するために使用することができます。
