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なぜ血は赤いんですか? 

これは理科ハウス(逗子)に掲示されている小学生の質問に対する匝の回答です。



なぜ血が赤いのか。
質問の札の裏側には「赤血球が赤いから」って答えが書いてありました。
その通りなんだけれど、もう少しくわしく知りたいよね。

ヒトをはじめ身の回りの動物の血は赤い。
「血には鉄分が含まれていて酸素にふれると赤くなる。ほら、鉄もさびると赤さびになるだろう。あれと同じなんだ」
そんなふうに説明をしてくれる人がいるだろう。でもそれは初心者向けなんだぞ。

理科ハウスにやってくるみなさんは、それだけで納得してはいけない。
鉄は赤さびの他に黒さびだってあるんだ。
それに酸素に触れた血が赤いのはいいけれど、酸素がなくなった血は何色なのかな。
そんな疑問を思いついたらすごいぞ!

鉄成分がとけこんだ水溶液は、そのとけた液の性質によっていろんな色になるんだ。
赤や黄色、青に緑など。中学生くらいで習うだろうか。
そうすると、鉄分を含んだ血はたまたま赤色だったんじゃないかな。

生物はタンパク質というもので体がつくられている。血の鉄分も赤血球の一部分のタンパク質の中に入っているんだ。これが肺にながれていって新鮮な空気にふれると酸素をどんどんくっつける。そして明るい赤色になる。

ポンプのように動く心臓から、血管を通って体全体に血が送られる。送られた先では、筋肉や脳など体中の細胞たちが酸素をほしがっている。酸素が少ないところにいくと、赤血球にある鉄分のはいったタンパク質は酸素をどんどんはなしていくんだ。酸素のなくなった血は黒っぽい赤色になるんだよ。

そうだ…、回転寿司は好きかい?
ベルトコンベアが職人さんのところにいくとにぎったお寿司をコンベアにのせていくよね。
お腹のへったお客さんがどんどん取っていくけれど、食べている時とかお腹がいっぱいになるとどんどん別の人のところに流れていくだろう。お皿がタンパク質、お皿にのっかるお寿司が酸素、コンベアは血管、職人さんのところが肺、お客さんが酸素を欲しがる細胞。なんか似ていないかな。

ころんだり、カッターで切った時にみる血は、酸素の少ない黒っぽい赤色。新鮮な酸素を運んでいる動脈を流れる血はもっと明るい色なんだ。おじさんはみたことがないけどね。
酸素があってもなくても血は赤いってこと。


そうそう、動物で2番目に多い血の色って知っているかい?
え?赤以外の色もあるのかって?あるんだよ、おどろくだろう。

イカやタコ、それに貝などは青い血なんだよ。イカやタコは貝のなかま、ここもびっくりだ。
青い血のいきものは赤血球のようなりっぱなものはなくってね、酸素をやりとりするタンパク質がそのまま血管を流れているんだ。回転寿司ならお皿はなくって、いきなりコンベアに寿司を並べている感じ。

これまた酸素がいっぱいあるところでもなかなか酸素をつかまえることができない、へたっぴなヤツなんだ。

この青い血の成分は銅という金属。でもさ、みんな青い血を流すイカとかみたことがあるかい?
ふつうはないとおもう。だって銅を成分にしている血は酸素がなくなると透明になるんだ。だからつかまえてもあばれているうちに体中の酸素をつかって死んでしまう。だからお店で売られるころには酸素がないから血の色は透明になっちゃったあと。

そうだ。ここで問題です。
昆虫、つまり虫だけれど虫の血って何色だろう。酸素をはこぶ方法はどんなかな?

それからね、おじさん、君に感謝しなければいけないんだ。
なぜならね、君の質問に回答するために調べていて、またまた驚くことを知ることができたんだからなんだ。

ヒトなど赤血球にあるタンパク質には鉄がふくまれていた。これと、ものすっごくよくにたタンパク質にマグネシウムという金属がふくまれたものが、葉緑素、つまり植物の緑色の成分だったんだ。

葉緑素は光をつかって水と二酸化炭素を酸素と糖分(砂糖みたいなもの)に変える。
葉緑素と赤血球のタンパク質はすごく似ていて、金属の成分が鉄かマグネシウムかの違いがあるくらい。

動物と植物が同じようなしかけをもっていることに驚いたんだ。
君はどう思ったかな。

参考

大阪市立大学理学部物質科学科:ヘムとヘモグロビン
http://www.materials.sci.osaka-cu.ac.jp/materials2002/Lec_others/hem.html

NHK高校講座 化学:第28回無機物質 鉄と銅
http://www.nhk.or.jp/kokokoza/tv/kagaku/archive/resume028.html

富戸の波:第337回  血と骨 - 2 イカの血は見えるか?
http://www.onsenmaru.com/topics/T-300/T-337-ikablood-B.htm

『むしコラ』:2007年03月27日掲載 【昆虫にも血液はあるの?】
http://column.odokon.org/2007/0327_150900.php

北海道大学:金属と有機物で新物質を作り出す
http://www.cris.hokudai.ac.jp/cris/sousei/main/kenkyu/trc/html/trc_konishi02.htm

富戸の波:第348回  血と骨 - 9 ポルフィリン
http://www.onsenmaru.com/topics/T-300/T-348-ikablood-I.htm


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