Rodzaje oddychania i ich cechy

Rodzaje oddychania Można je klasyfikować jako oddychanie komórkowe, zewnętrzne oddychanie i oddychanie roślin. Oddychanie jest procesem metabolicznym, który występuje we wszystkich żywych istotach, podając wszystkie komórki jako zestaw reakcji chemicznych, zarówno w obecności lub braku tlenu.

Kiedy myślimy o słowie „oddychanie”, zasadniczo przychodzi na myśl istotny proces wdychania powietrza przez nos i/lub usta z nich.

Jednak wszystkie żywe istoty oddychają, zarówno zwierzęta wielokomórkowe ze złożonymi układami oddechowymi z płucami, tchawiami lub skrzelami, takimi jak prostsze organizmy jednokomórkowe i inne żywe istoty inne niż zwierzęta, takie jak grzyby i rośliny.

Z tego powodu mówimy, że oddychanie jest nie tylko fizycznym procesem wymiany gazu między organizmem a otaczającym środowiskiem, ale jest sumą między wymianą gazu a wykorzystaniem gazów wprowadzonych do komórek do produkcji energii.

Oddychanie na poziomie komórkowym jest stosunkowo równoważne we wszystkich żywych istotach, ale na przykład w królestwie zwierząt istnieje wiele różnych systemów ciała mających na celu umożliwienie wprowadzenia gazów do organizmu i późniejszego uwalniania gazów odpadowych, co to Wielu autorów nazywa „oddychaniem zewnętrznym”.

Poniżej znajdują się rodzaje oddychania, które istnieją w żywych istotach i ich cechy.

Oddychanie komórkowe

Chociaż trudno go sobie wyobrazić, komórki oddychają. Każda komórka naszego ciała, a także każda komórka w ciele zwierzęcia, rośliny i grzyba, oddycha. Bakterie i inne organizmy jednokomórkowe złożone z komórek zwierzęcych lub roślin również oddychają.

Oddychanie komórkowe jest procesem metabolicznym, co oznacza, że ​​składa się z serii reakcji biochemicznych, które są przeprowadzane w wszystkich komórkach.

Istnieją dwa rodzaje oddychania komórkowego: jeden występuje w obecności tlenu (aerobiku), a drugi nie (beztlenowy). Znamy dwa rodzaje oddychania:

Większość komórek naszego organizmu oddycha za pomocą tlenu, który otrzymujemy z otaczającego nas powietrza, to znaczy wykonuje aerobowy oddech.

Z drugiej strony wiele żywności spożywanych przez człowieka jest wytwarzanych przez metabolity wynikające z beztlenowego oddychania różnych rodzajów mikroorganizmów. Przykładem są między innymi jogurt, ser, piwo, wino, chleb.

Aerobowe oddychanie komórkowe

Oddychanie tlenowe występuje w obecności tlenu. Występuje u roślin i zwierząt, a także w wielu innych eukariotycznych i prokariotycznych organizmach jednokomórkowych. Jest to bardzo powszechny rodzaj oddychania i jest opisany w wielu książkach przez następujące równanie:

Może ci służyć: oddychanie skóry: charakterystyka i przykłady zwierząt

Glukoza (C6H12O6) + tlen (O2) → Energia chemiczna (ATP) + dwutlenek węgla (CO2) + woda (H20)

Poprzez oddychanie aerobowe komórki każdego organizmu wytwarzają energię poprzez przetwarzanie cukrów zawartych w cząsteczkach, które karmią (głównie glukozę), dla których używają tlenu.

Proces ten jest podzielony na trzy fazy, które w komórkach eukariotycznych występuje między dwoma różnymi przedziałami: cytosol i mitochondria (organelle komórkowe). Trzy fazy to w rzeczywistości trzy trasy metaboliczne, które są znane jako Glikoliza, cykl Krebsa I łańcuch przenośnika elektronów.

Podczas gdy glikoliza ma miejsce w cytosolu, cykl Krebsa i łańcuch przenośnika elektronów występują przede wszystkim w mitochondriach, które są wydłużonymi organelami cytozolowymi, o kształcie kiełbaszy, uznane za „źródło mocy” każdej komórki.

Oddychanie komórkowe beztlenowe

Oddychanie beztlenowe występuje przy braku tlenu.

Można powiedzieć, że istnieją dwa rodzaje oddechu beztlenowego: jeden znany jako fermentacja, w którym mitochondria nie uczestniczą, a drugie, które występują w niektórych organizmach, takich jak oddychanie, w których alternatywne cząsteczki tlenu są stosowane w łańcuchu przenośnika elektronów.

• Fermentacja

Fermentacja może wystąpić praktycznie w dowolnej żywej komórce, gdy nie otrzymuje wystarczającej ilości tlenu, aby przeprowadzić oddychanie aerobowe i jest jedyną postacią oddychania w beztleniowej (brak tlenu) wielu mikroorganizmów.

Na przykład w naszym ciele niektóre z naszych komórek mięśni oddychają beztlenowo, gdy wykonujemy bardzo wymagające czynności fizyczne, które wymagają szybkiego uwalniania energii i nie dostają wystarczająco szybkiego tlenu, na przykład kiedy biegamy bardzo szybko na krótkie odległości.

Zamiast dwutlenku węgla, ATP i wody, w komórkach mięśniowych, które oddychają beztlenowo, produkowane są kwas mlekowy i NAD+, co pozwala kontynuować ATP z glikolizy (która jest znacznie mniejsza niż to, co występuje w mitochondriach).

Chleb, wino i piwo są dobrymi przykładami przydatności beztlenowego oddychania produkcji żywności, ponieważ są one tworzone dzięki produktom fermentacji alkoholowej grzybów znanych jako Drożdże.

• Oddychanie beztlenowe z alternatywnymi substratami do tlenu

Z drugiej strony istnieją organizmy, w których układy komórkowe zdolne do przeprowadzania procesów bardzo podobne do oddychania aerobowego, to znaczy, gdzie działa łańcuch przenośnika elektronów, ale gdzie zamiast siarczanów tlenu lub azotanów są wykorzystywane jako akceptory elektronów.

Ten rodzaj oddychania występuje tylko w niektórych ekstremoficznych bakteriach i łukach, to znaczy organizmów prokariotycznych żyjących w ekstremalnych środowiskach, w których dostępność tlenu jest bardzo ograniczona, ale istnieją inne „porównywalne” cząsteczki pod względem jej funkcji podczas oddychania.

Może ci służyć: anatomia roślin: historia, obiekt studiów, metody

Zatem tego rodzaju organizmy nie zależą wyłącznie od glikolizy jako systemu produkcji energii, co jest prawdą w przypadku komórek, które fermentują, które zatem muszą spożywać znacznie większe ilości cukrów, aby zaspokojenia energii komórkowej potrzeby energii komórkowej.

Oddech zewnętrzny

Oddychanie zewnętrzne jest tym, o którym jesteśmy bardziej świadomi. Ma to związek z procesem fizycznym występującym u zwierząt, przez które gazy są wymieniane ze środowiskiem przez wyspecjalizowane struktury ciała.

W zależności od rodzaju zwierząt, a także środowiska, w którym żyje, oddychanie zewnętrzne może wystąpić w jelitach, tchawicy, tegumentach lub dobrze rozwiniętych płucach.

Oddychanie Gill

Wiele zwierząt wodnych oddycha z powodu oddychania skrzela, to znaczy przez skrzela. Ryby są jedną z nich, a także niektóre bezkręgowce grupy mięczakowej i innych.

W rybach skrzela są narządami oddechowymi, które są postrzegane jako „szczeliny” po bokach głowy, które wydają się utworzone przez fałdy lub miękkie „arkusze”, w których może wystąpić wymiana gazów i krwi, ponieważ jest to bogate obszar w naczyniach krwionośnych.

Tlen rozpuszczony w wodzie może rozprzestrzeniać się na naczyniach krwionośnych, w tym samym czasie, gdy dwutlenek węgla (produkt odpadowy) rozprzestrzenia się w kierunku wody, porzucając ciało zwierzęcia.

Tlen, który wchodzi, jest transportowany przez krew do tkanek ciała, gdzie w końcu dociera do komórek, które użyją go do oddychania komórek, wytwarzania wody, dwutlenku węgla i ATP. Dwutlenek węgla osiąga krążenie krwi i jest wymieniany z nowym tlenem.

Oddychanie płucne

Wiele zwierząt kręgowców, wodnych i naziemnych oddycha za pomocą płuc, przez oddychanie płucne. Płuca to narządy wewnętrzne utworzone przez bardzo cienkie ściany tkankowe, w których znajdują się duża liczba naczyń krwionośnych.

Na przykład u ludzi płuca znajdują się w jamie klatki piersiowej i są jak „worki” pełne powietrza, które otrzymują powietrze bogate w tlen.

Struktura tych narządów jest taka, że ​​wewnątrz tlenu przechodzi do krwi, gdzie jest transportowany przez resztę osiągniętego ciała z cząsteczką zwaną hemoglobiną.

Hemoglobina „dostarcza” tlen do komórek, zapewniając tę ​​podstawową cząsteczkę do produkcji energii poprzez oddychanie komórek.

Może ci służyć: ksenobiotyki

Jednocześnie odrzucany dwutlenek węgla jest przenoszony z komórek do krwi, skąd jest skierowany do płuc w celu eliminacji z wydechem.

Oddychanie tchawicy

Owady i pajęczaki to najbardziej znane zwierzęta bezkręgowców, które wykonują oddech tchawicy, gdzie wymiana gazu występuje przez rozgałęzione narządy w kształcie lampy, które są pełne powietrza i które są znane jako tchawice.

W tego rodzaju oddychaniu, ponieważ tchawice tworzą zestaw kanałów podłączonych do tkanek, tlen rozprasza się bezpośrednio z środowiska do komórek organizmu, więc układ krążenia nie uczestniczy.

Oddychanie skóry

Oddychanie skórne następuje przez skórę, to znaczy powierzchnia ciała zwierząt. Występuje specjalnie u zwierząt grupy płazów, a także w innych prostszych organizmach, takich jak robaki i pijawki, na przykład, które zwykle żyją w wilgotnych środowiskach.

Oddychanie skórne dotyczy wymiany gazowej przez skórę, która u tych zwierząt jest zwykle bardzo cienka i wilgotna, umożliwiając rozprzestrzenianie się gazu w kierunku naczyniowych warstw wewnętrznych, skąd jest transportowany przez układ krążenia do wszystkich komórek ciała ciała.

Oddychanie roślin

Rośliny są odpowiedzialne za wytwarzanie większości tlenu, którego zwierzęta używają do oddychania, co dostają przez proces metaboliczny, nazywany fotosynteza, jest to często opisywane jako „przeciwne” z oddychaniem.

Jednak komórki roślinne muszą również wytwarzać energię i robić to, podobnie jak komórki zwierzęce, poprzez oddychanie mitochondrialne i zastosowanie zsyntetyzowanych cukrów podczas fotosyntezy w celu uzyskania energii w postaci ATP.

Chociaż rośliny nie mają systemu krążenia takiego jak zwierzęta do transportu gazów przez ciało, mają specjalne otwory do tego celu w liściach, łodygach, korzeniach i kwiatach, to znaczy we wszystkim.

Te otwarcia są znane jako Stomie Kiedy są na liściach i Soczewicy Kiedy znajdują się w łodygach, i właśnie przez tlen może wejść i uwolnić odpadowy dwutlenek węgla.

Bibliografia

1. Fox, s. Siema. (2002). Ludzka psychologia. McGraw-Hill.
2. Kardong, k. V. (2006). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja (nie. QL805 K35 2006). Nowy Jork: McGraw-Hill.
3. Nelson, zm. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Zasady biochemii lehninger. Macmillan.
4. Stenesh, J. (1989). Słownik biochemii i biologii molekularnej. John Wiley.
5. Taiz, L., Zeiger, e., Møller, i. M., & Murphy, a. (2015). Fizjologia i rozwój roślin.