Які існують види дихання?
Дихання - це процес газообміну між живими істотами та навколишнім середовищем. У випадку людей і тварин дихання передбачає заміну вуглекислого газу в легенях киснем із повітря.
Взагалі кажучи, існує два типи дихання: клітинне та зовнішнє.
Клітинне дихання
Також відомий як внутрішнє дихання, це процес перетворення хімічної енергії у форми енергії, що використовуються клітиною.
Цей процес здійснюється за допомогою окислення, розкладаючи органічні сполуки, перетворюючи їх в неорганічні сполуки. Клітинне дихання, у свою чергу, класифікується на два типи: анаеробне дихання та аеробне дихання.
При клітинному диханні глюкоза розщеплюється у двостадійний процес: гліколіз та дихання. Гліколіз відбувається в цитоплазмі клітин і не потребує кисню; Він складається з деградації глюкози (6 вуглеводнів) в результаті ряду біохімічних реакцій до досягнення двома молекулами пірувату (3 вуглецю).
Дихання відбувається в мітохондріях і включає дві стадії: цикл Кребса та електронно-транспортний ланцюг.
Саме на цій останній стадії відбувається ланцюг транспорту електронів, де кисень (при аеробному диханні) захоплює електрони і утворюється вода. Якщо інша сполука, така як сульфати або нітрати, захоплює електрони, це називається анаеробним диханням.
Аеробне дихання
Це процес метаболізму енергії, що характеризується окисленням органічних молекул дією кисню, який береться з повітря. Кінцевий результат - вода та вуглекислий газ.
Анаеробне дихання
Це тип дихання, при якому кисень обходиться, а замість нього використовується сульфат або нітрат, які виступають кінцевими акцепторами електронно-транспортного ланцюга, відповідального за синтез АТФ (аденозинтрифосфат, нуклеотид, необхідний для отримання клітинної енергії).
Кінцевим результатом процесу є вуглекислий газ та етанол.
Див. Також цикл Кребса
Зовнішнє дихання
Це процес обміну киснем та вуглекислим газом з навколишнім середовищем. Його класифікують на легеневе, галузове, трахеальне та шкірне дихання.
Легеневе дихання
Це переважаючий тип дихання у наземних хребетних, включаючи людей. У цьому випадку кисень береться з повітря через ніс і рот і потрапляє в дихальну трубу через горло, шляхом вдиху та видиху.
Трахея розгалужується на дві трубки, які називаються бронхами, що потрапляють у легені, а в свою чергу розгалужуються на бронхіоли. Вони закінчуються мішкоподібними структурами, званими альвеолами, де відбувається обмін кисню на вуглекислий газ.
Після отримання вуглекислого газу він через систему крові повертається в легені для викиду в навколишнє середовище.
Дихання трахеї
Дихання трахеї, як випливає з назви, відбувається в трахеї - це структура, що складається з проток або каналів, по яких проходить повітря. Усі комахи мають дихальні труби, які проходять через їхнє тіло і контактують із зовнішніми отворами, які називаються дихальцями.
При диханні трахеї спіралі відкриваються, щоб забирати кисень із повітря, і коли комахи перебувають у стані спокою, клітинний осмотичний тиск дозволяє кисню розчинятися разом з трахеальною рідиною, а вуглекислий газ вивільняється назовні.
Як тільки комаха виходить із стану спокою, трахеальна рідина поглинається тканинами, процес дихання закінчується, а диральки відкриваються для початку циклу.
Гілка дихання
Це тип дихання, характерний для більшості водних тварин, і здійснюється у зябрах, ламінованих структурах, що містять кровоносні судини.
У цьому випадку газообмін відбувається у воді, звідки тварини беруть кисень.
Коли вода проходить через зябра, вона потрапляє безпосередньо в кров або гемолімфу, наповнену поживними речовинами рідина, яку виробляють безхребетні тварини. Кисень транспортується до мітохондрій, де відбувається аеробний процес дихання, що завершується викидом вуглекислого газу, який утворюється в результаті газообміну.
Шкірне дихання
У цьому випадку процес дихання відбувається через епідерміс. Щоб це відбувалося ефективно, шкіру слід підтримувати у вологому стані, отже, у багатьох тварин є такі характеристики, як м’яка шкіра з множинними складками або слизовими залозами для підтримки вологи.
Цей тип дихання мають анеліди (морські глисти), голкошкірі та земноводні. Останні (в деяких випадках) поєднують шкірне та легеневе дихання, як, наприклад, жаби. Однак саме через шкіру відбувається більша частина процесу.
Шкіра тварин з шкірним диханням сильно васкуляризована, що забезпечує оптимальне надходження кисню в судини та виведення вуглекислого газу з кровоносних судин у шкіру.
Дихання у рослин
Хоча дихання рослин часто плутають з фотосинтезом, вони є взаємодоповнюючими процесами: при диханні рослини беруть кисень і виділяють вуглекислий газ. Під час фотосинтезу рослина забирає з навколишнього середовища вуглекислий газ і виділяє кисень.
У рослин зовнішнє дихання здійснюється через структури, що називаються продихами, які знаходяться в коренях, і через чечевиці, які розташовані в корі стебел і коренів.
Зі свого боку, клітинне дихання у рослин є аеробним, отже, воно здійснюється відповідно до описаних вище процесів.
Дивитися також
- Фотосинтез
- Дихання
