Typy dýchania a ich vlastnosti

Ten Typy dýchania Môžu byť klasifikované ako bunkové dýchanie, vonkajšie dýchanie a dýchanie v rastlinách. Dýchanie je metabolický proces, ktorý sa vyskytuje u všetkých živých bytostí a dáva vo všetkých bunkách ako súbor chemických reakcií, či už v prítomnosti alebo neprítomnosti kyslíka.

Keď premýšľame o slove „dýchanie“, životne dôležitý proces vdýchnutia vzduchu nosom a/alebo ústami sa zvyčajne dostane na myseľ, aby sa do našich pľúc zaviedol okysličený vzduch a výdych vylúčil vzduch s oxidom z oxidu oxidom s oxidom uhličitovým oxidom z nich.

Avšak všetky živé bytosti dýchajú, obidve multicelulárne zvieratá so zložitými respiračnými systémami s pľúcami, priedušnými alebo žiabrami, ako sú tie jednoduchšie jednobunkové organizmy a iné živé bytosti iné ako zvieratá, ako sú huby a rastliny.

Z tohto dôvodu hovoríme, že dýchanie nie je len fyzikálny proces výmeny plynu medzi organizmom a okolitým prostredím, ale je to súčet medzi výmenou plynu a použitím plynov zavedených do buniek na výrobu energie.

Dýchanie na bunkovej úrovni je relatívne ekvivalentné u všetkých živých bytostí, ale napríklad v živočíšnom kráľovstve existuje široká škála telesných systémov zameraných na umožnenie zavedenia plynov do tela a následného uvoľňovania odpadových plynov, čo je Mnoho autorov nazýva „externé dýchanie“.

Nižšie sú uvedené typy dýchania, ktoré existujú v živých bytostiach a ich vlastnosti.

Bunkové dýchanie

Aj keď je ťažké si to predstaviť, bunky dýchajú. Každá bunka nášho tela, ako aj každá bunka v tele zvieraťa, rastliny a huby, dýcha. Baktérie a iné jednobunkové organizmy zložené zo živočíšnych alebo rastlinných buniek tiež dýchajú.

Bunkové dýchanie je metabolický proces, čo znamená, že pozostáva zo série biochemických reakcií, ktoré sa vykonávajú vo všetkých bunkách.

Existujú dva typy bunkových dýchania: jeden sa vyskytuje v prítomnosti kyslíka (aerobik) a druhý nie (anaeróbny). Sme oboznámení s dvoma typmi dýchania:

Väčšina buniek nášho tela vdýchne pomocou kyslíka, ktorý dostávame zo vzduchu, ktorý nás obklopuje, to znamená, že vykonáva aeróbne dýchanie.

Na druhej strane, veľa potravín konzumovaných človekom vyrába metabolity, ktoré sú výsledkom anaeróbneho dýchania rôznych druhov mikroorganizmov. Príkladom sú okrem iného jogurt, syr, pivo, víno, chlieb.

Aeróbne bunkové dýchanie

Aeróbne dýchanie je to, čo sa vyskytuje v prítomnosti kyslíka. Vyskytuje sa v rastlinách a zvieratách, ako aj v mnohých ďalších eukaryotických a prokaryotických jednobunkových organizmoch. Je to veľmi častý typ dýchania a je opísaný zjednodušený v mnohých knihách prostredníctvom nasledujúcej rovnice:

Môže vám slúžiť: Dýchanie pokožky: Charakteristiky a príklady zvierat

Glukóza (C6H12O6) + kyslík (O2) → Chemická energia (ATP) + oxid uhličitý (CO2) + voda (H20)

Prostredníctvom aeróbneho dýchania bunky akéhokoľvek organizmu produkujú energiu prostredníctvom spracovania cukrov obsiahnutých v molekulách, ktoré kŕmia (hlavne glukóza), pre ktoré používajú kyslík.

Tento proces je rozdelený do troch fáz, ktoré sa v eukaryotických bunkách vyskytujú medzi dvoma rôznymi kompartmentmi: cytosol a mitochondrie (bunková organela). Tri fázy sú v skutočnosti tri metabolické trasy, ktoré sú známe ako Glykolýza, Krebs a elektrónový dopravný reťazec.

Zatiaľ čo glykolýza sa uskutočňuje v cytosóle, cyklus Krebs a reťazec elektrónového dopravníka sa vyskytuje predovšetkým v mitochondriách, ktoré sú predĺžené cytosolické organely, s tvarom klobásy, uznávaného ako „zdroj energie“ všetkých buniek.

Anaeróbne bunkové dýchanie

Anaeróbne dýchanie je to, čo sa vyskytuje v neprítomnosti kyslíka.

Môžeme povedať, že existujú dva typy anaeróbneho dýchania: ten, ktorý je známy ako fermentácia, na ktorých sa mitochondrie nezúčastňujú a druhá, ktorá sa vyskytuje v niektorých organizmoch, ako je dýchanie, kde sa v elektrónovom dopravnom reťazci používajú alternatívne molekuly kyslíka.

• Fermentácia

Fermentácia sa môže vyskytnúť prakticky v akejkoľvek živej bunke, keď nedostane dostatok kyslíka na vykonávanie aeróbneho dýchania a je jedinou formou dýchania v anaerobióze (neprítomnosť kyslíka) mnohých mikroorganizmov.

Napríklad v našom tele niektoré z našich svalových buniek dýchajú anaeróbne, keď vykonávame veľmi náročné fyzické aktivity, ktoré si vyžadujú rýchle uvoľňovanie energie a nedostanú sa dostatočne rýchle kyslík, napríklad keď beháme veľmi rýchlo krátke vzdialenosti.

Namiesto oxidu uhličitého, ATP a vody, vo svalových bunkách, ktoré dýchajú anaeróbne, sa produkujú kyselina mliečna a NAD+, čo umožňuje ATP naďalej produkovať z glykolýzy (ktorá je oveľa menšia, ako sa vyskytuje v mitochondriách).

Chlieb, víno a pivo sú dobrými príkladmi užitočnosti anaeróbneho dýchania pri výrobe potravín, pretože sa vyrábajú vďaka produktom alkoholického fermentácie húb známych ako Kvasinky.

• Anaeróbne dýchanie s alternatívnymi substrátmi k kyslíku

Na druhej strane existujú organizmy, ktoré majú bunkové systémy schopné vykonávať procesy veľmi podobné ako pri aeróbnom dýchaní, to znamená, kde funguje elektrónový dopravný reťazec, ale kde sa namiesto kyslíkových síranov alebo dusičnanov používa ako akceptory elektrónov.

Tento typ dýchania sa vyskytuje iba v určitých extrémofilových baktériách a oblúkoch, tj prokaryotických organizmoch, ktoré žijú v extrémnych prostrediach, kde je dostupnosť kyslíka veľmi obmedzená, ale existujú aj iné „porovnateľné“ molekuly z hľadiska jeho funkcie počas dýchania.

Môže vám slúžiť: Anatómia rastlín: História, predmet štúdie, metódy

Tieto typy organizmov teda nezávisia iba od glykolýzy ako systému na výrobu energie, čo je pravda pre bunky, ktoré fermentujú, že preto musia konzumovať oveľa väčšie množstvo cukrov na dodávku potrieb bunkovej energie.

Vonkajšie dýchanie

Vonkajšie dýchanie je to, o ktorom si viac uvedomujeme. Súvisí s fyzickým procesom, ktorý sa vyskytuje u zvierat, prostredníctvom ktorého sa plyny vymieňajú s prostredím prostredníctvom telesných špecializovaných štruktúr.

V závislosti od typu zvieraťa, ako aj od prostredia, v ktorom žije, sa môže vyskytnúť vonkajšie dýchanie vnútornosťami, priedušnými, tegovanými alebo dobre rozvinutými pľúcami.

Dýchanie

Mnoho vodných zvierat dýcha v dôsledku dýchania žiabrov, to znamená cez žiabre. Ryby sú jednou z nich, ako aj niektoré bezstavovce skupiny Mollusc a iní.

U rýb sú žiabry respiračné orgány, ktoré sa na stranách hlavy považujú za „rozštiepené“, ktoré sa zdajú tvorené záhybmi alebo mäkkými „plachtami“, kde sa môže vyskytnúť výmena plynov medzi vodou a krvou, pretože je to bohatý oblasť v krvných cievach.

Kyslík rozpustený vo vode sa môže šíriť do vnútornej strany krvných ciev, súčasne s oxidom uhličitým (odpadový produkt) sa šíri smerom k vode a opustí telo zvieraťa.

Kyslík, ktorý vstupuje, sa transportuje krvou do telesných tkanív, kde konečne dosiahne bunky, ktoré ho použijú na dýchanie buniek, produkujúca vodu, oxid uhličitý a ATP. Oxid uhličitý dosahuje krvný obeh a vymieňa sa s novým kyslíkom.

Pľúcne dýchanie

Mnoho stavovcov, vodných a suchozemských zvierat dýchajú pomocou pľúc, pľúcnym dýchaním. Pľúca sú vnútorné orgány tvorené veľmi tenkými tkanivovými stenami, kde sa nachádza veľké množstvo krvných ciev.

Napríklad u ľudí sa pľúca nachádzajú vo vnútri hrudnej dutiny a sú ako „vrecia“ plné vzduchu, ktoré prijímajú vzduch bohatý na kyslík, ktorý je zavedený nosom a ústami.

Štruktúra týchto orgánov je taká, že vo vnútri kyslík prechádza do krvi, kde sa transportuje zvyškom dokonalého tela s molekulou nazývanou hemoglobín.

Hemoglobín „dodáva“ kyslík do buniek a poskytuje túto základnú molekulu na výrobu energie prostredníctvom dýchania buniek.

Môže vám slúžiť: xenobiotiká

Zároveň sa zlikvidovaný oxid uhličitý prenáša z buniek do krvi, odkiaľ je nasmerovaný do pľúc na elimináciu výdychom.

Dýchanie

Hmyz a arachnidy sú najznámejšie zvieratá bezstavovcov, ktoré vykonávajú tracheálne dýchanie, kde výmena plynu dochádza cez rozvetvené trubicové orgány, ktoré sú plné vzduchu a ktoré sú známe ako priedušnice.

Pri tomto type dýchania, pretože priedušnice tvoria sadu kanálov pripojených k tkanivám, kyslík difunduje priamo od prostredia k bunkám tela, takže obehový systém sa nezúčastňuje.

Dýchanie pokožky

Kožné dýchanie sa vyskytuje cez pokožku, to znamená povrch tela zvierat. Vyskytuje sa konkrétne u zvierat skupiny obojživelníkov, ako aj v iných jednoduchších organizmoch, ako sú napríklad červy a pijavice, ktoré zvyčajne žijú vo vlhkých prostrediach.

Kožné dýchanie súvisí s plynnou výmenou cez pokožku, ktorá je u týchto zvierat zvyčajne veľmi tenká a vlhká, čo umožňuje plyn.

Dýchanie v rastlinách

Rastliny sú zodpovedné za výrobu väčšiny kyslíka, ktorý zvieratá používajú na dýchanie, čo dostávajú metabolickým procesom nazývaným fotosyntéza, To sa často opisuje ako „na rozdiel od dýchania.

Rastlinné bunky však musia tiež produkovať energiu a robiť tak, rovnako ako živočíšne bunky, prostredníctvom mitochondriálneho dýchania a použitia syntetizovaných cukrov počas fotosyntézy na získanie energie vo forme ATP.

Aj keď rastliny nemajú obehový systém ako u zvierat na prepravu plynov cez telo, majú na tento účel špeciálne otvory v listoch, stonkách, koreňoch a kvetoch, to znamená vo všetkom, čo telo.

Tieto otvory sú známe ako Stomas Keď sú na listoch a Šošovica Keď sú v stonkách a je to cez do ktorého môže kyslík vstupovať a uvoľňovať oxid uhličitý s uhličitým odpadom.

Odkazy

1. Líška, s. Jo. (2002). Ľudská fyziológia. McGraw-Hill.
2. Kardong, K. Vložka. (2006). Stavovce: porovnávacia anatómia, funkcia, vývoj (nie. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
3. Nelson, D. L., Lehninger, a. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger princípy biochémie. Macmillan.
4. Stenesh, J. (1989). Slovník biochémie a molekulárnej biológie. John Wiley.
5. Taiz, l., Zeiger, e., Møller, i. M., & Murphy, a. (2015). Fyziológia a vývoj rastlín.