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Das liegt an den Erythrozyten, die man mit 'rote Zellen' übersetzen könnte.

...und damit am Hämoglobin in den Erythrozyten. Der "rote Blutfarbstoff" enthält Eisen, zählt allerdings chemisch nicht zu den Farbstoffen (löslich), sondern zu den Pigmenten (unlöslich).

Farbe hängt immer mit der Wechselwirkung aus Elektronen in ihren Aufenthaltsbereichen (Orbitalen) und Licht zusammen. Besonders chemische Doppelbindung sind für Farbe verantwortlich, da diese besonders gut durch Licht angeregt werden können. Im Hämoglobin, einem kugeligen Eiweißmolekül, sitzt in jeder der 4 Untereinheiten ein so genanntes Häm, das zentral ein Eisenatom festhält. Die rote Farbe kommt also nicht per se vom Eisenatom, sondern von der umgebenden Struktur. Eisen wird ja auch erst rot, wenn es mit Sauerstoff reagiert und sich Eisenoxid bildet.

Darum hat auch Sauerstoff-reicheres Blut eine hellere Farbe als entsättigtes: Im ersten Fall sitzen Sauerstoffmoleküle am Eisenatom und 'verziehen' dessen umgebende Molekülstrukturen und damit Elektronen, was diese anders mit Licht reagieren lässt.