Zawartość
Oddychanie przekształca energię zmagazynowaną w żywności spożywanej przez organizm w energię, która może być wykorzystana w procesach metabolicznych podtrzymujących życie organizmu. Znaczenie układu oddechowego ma kluczowe znaczenie; organizmy mogą przetrwać wiele dni bez jedzenia, a czasem kilka bez wody, ale nie mogą przetrwać dłużej niż kilka minut, jeśli oddychanie ustanie.
Rośliny oddychają, ale przeważnie biorą udział w procesie zwanym fotosyntezą. Działa to podobnie do oddychania, z wyjątkiem odpowiednich reakcji chemicznych przebiegających w odwrotnym kierunku. Ponieważ oddychanie i fotosynteza uzupełniają się w ekosystemach planet, oddychanie jest tak samo ważne dla roślin pośrednio, jak i dla organizmów zależnych bezpośrednio od oddychania.
Narządy układu oddechowego
U ludzi i innych kręgowców powietrze zawierające tlen i dwutlenek węgla przemieszcza się do i z organizmu przez nos i usta. Po przejściu do gardła lub jamy ustnej powietrze przepływa przez nagłośnię, do krtani i wreszcie do tchawicy lub tchawicy. Tchawica dzieli się na dwa główne oskrzela, które wchodzą do prawego i lewego płuca. W końcu powietrze dociera do jednostki funkcjonalnej płuca: pęcherzyków płucnych. Są to małe, cienkościenne woreczki, których dwutlenek węgla i tlen mogą przenikać przez powierzchnie. Dwutlenek węgla przedostaje się do pęcherzyków płucnych z krwi przepływającej przez płuca, a tlen do krwioobiegu.
W mniej wyspecjalizowanych organizmach, takich jak robaki, funkcja układu oddechowego jest prostsza. Gazy mogą po prostu dyfundować po zewnętrznych powierzchniach ciała. Części układu oddechowego różnią się u różnych zwierząt. Zwierzęta wodne mają szczeliny skrzelowe do wymiany gazów z wodą, podczas gdy owady zawierają sieć prostych tchawic, które przenoszą gazy bezpośrednio do poszczególnych komórek z powierzchni ciała.
Kroki w oddychaniu
Na poziomie komórkowym białka, węglowodany i tłuszcze są rozkładane na małe cząsteczki, takie jak glukoza, która ulega glikolizie. W tym procesie każda sześciowęglowa cząsteczka glukozy jest rozkładana w szeregu etapów na dwie trójwęglowe cząsteczki pirogronianu, co daje niewielką ilość energii w postaci dwóch cząsteczek ATP i dwóch NADH. Ta seria reakcji nie wymaga tlenu i dlatego jest nazywana oddychaniem beztlenowym.
Dwie cząsteczki pirogronianu mogą podlegać kolejnej serii reakcji w obecności tlenu, co powoduje uwolnienie znacznie większej ilości ATP przez łańcuch transportu elektronów. To oddychanie tlenowe powoduje uwalnianie dwutlenku węgla i pary wodnej, które są wydychane lub w inny sposób uwalniane do środowiska. Procesy te nieustannie zachodzą w organizmach organizmów, aby utrzymać je przy życiu i umożliwić normalne przebieganie podstawowych procesów metabolicznych.
Oddychanie i fotosynteza
Oddychanie pobiera tlen i glukozę i przekształca je w wodę i dwutlenek węgla; fotosynteza wykorzystuje dwutlenek węgla i wodę do syntezy glukozy na potrzeby roślin i uwalnia tlen. Biorąc pod uwagę ogromną liczbę gatunków roślin i zwierząt na całym świecie, jest pewne, że gdyby wszystkie rośliny zniknęły dzisiaj, zwierzęta wkrótce umrą i odwrotnie.
Rośliny mogą brać udział w oddychaniu i robić to w ciemności, gdy fotosynteza jest uśpiona. W tym czasie rośliny rozkładają część glukozy, którą wytworzyli, aby przyspieszyć wzrost i inne procesy. Następnie, gdy światło słoneczne jest ponownie dostępne, roślina powraca do akumulacji netto glukozy i uwalnia tlen poprzez fotosyntezę.