Sauerstofftransport durch Hämocyanine

Vorbemerkungen:

Hämoglobine kommen bei Wirbeltieren in den roten Blutkörperchen und bei manchen Wirbellosen (z.B. Zuckmücken) in der Körperflüssigkeit gelöst vor. Hämocyanine, die immer nur gelöst vorkommen, übernehmen die Funktion des Hämoglobins bei vielen Weichtieren und Gliederfüßern.
Es wurden die Hämocyane von zwei ganz verschiedenen Kopffüßern („Tintenfischen“) untersucht. Einmal von einem Kraken (Octopus dofleini), der in flacherem Wasser, dessen Temperatur auch im Winter kaum unter 12°C sinkt, lebt. Zum anderen wurde das Hämocyan eines angeschwemmten Riesenkalmars (Architeuthis monachus) untersucht, der ausschließlich in der Tiefsee vorkommt. Dort liegt die Temperatur nahe bei 6,4°C.

Untersuchungsergebnisse:

Bei verschiedenen Temperaturen wurde die Sättigung der jeweiligen Hämocyanine mit Sauerstoff in Abhängigkeit vom Sauerstoffpartialdruck im Medium untersucht. Gehen Sie bei den Interpretationen der Meßergebnisse davon aus, daß die Hämocyane auch aus Untereinheiten bestehen und daß die Sauerstoffbindung im Prinzip wie beim Hämoglobin erfolgt.

Abbildung 1:
Octopus dofleini: Einfluß der Temperatur des Blutes auf die Sauerstoff-
dissoziationskurve.

Abbildung 2:
Architeuthis monachus: Einfluß der Temperatur des Blutes auf die Sauerstoff-
dissoziationskurve.

Aufgaben:

Interpretieren Sie den Kurvenverlauf fü 15°C aus Abbildung 1.
Nehmen Sie für beide Tiere im Bereich der Kiemen einen Sauerstoffpartialdruck von 100 mm Hg und für die Gewebe einen von 10 mm Hg an.
Zeichnen Sie für beide Tiere genau ein, welche (relative) Sauerstoffmenge dem Gewebe zur Verfügung steht.
Erklären Sie mit Hilfe der in den vier Kurven dargestellten Versuchsergebnisse genau, warum Octopus bei tiefen Wassertemperaturen erstickt, während Architeuthis stirbt, wenn er ins warme Oberflächenwasser gerät.