Hvad er respiration?

Udtrykket respiration henviser til to separate processer, som begge forekommer i levende ting og er relateret til energiens generation.Den ene er fysiologisk respiration, den proces, hvormed en organisme indtager ilt og udskiller kuldioxid.Den anden er cellulær respiration, en række biokemiske reaktioner, der giver en celle mulighed for at generere energi.

Fysiologisk respiration

Der er fire stadier til denne proces hos mennesker og andre pattedyr, og de planlægger iltets fremskridt fra inhalation i lungerne til absorption af indre organer og andre væv.Det dækker også udånding af kuldioxid.

Ventilation

Den første fase er ventilation, hvor luft bevæger sig ind og ud af lungernes alveoler.Dette er fibrøse kollagenstrukturer, der udvides under inhalation, til at indtage den maksimale mængde ilt;Efter udånding kontraherer de og frigiver kuldioxid.Alveoli er kun til stede i pattedyrs lunger;Imidlertid findes lignende strukturer i andre hvirveldyrdyr, såsom krybdyr og fugle.

Udveksling af lungegas

I dette trin kommer ilt fra alveolerne ind i kredsløbssystemet gennem lunge kapillærer.Alveolerne og pulmonale kapillærer adskilles af en barriere kun to celler tykke;En gang på tværs af denne barriere binder iltmolekyler til hæmoglobinet, et specielt protein, i røde blodlegemer.

Gastransport

Gastransport begynder i pulmonale kapillærer.I dette trin bevæger ilt bundet til hæmoglobin bevæger sig gennem blodkarene i kredsløbssystemet og til sidst går ind i kapillærer i hele kroppen.Kapillærer foder organer, kirtler og andre væv, som har brug for en konstant forsyning af ilt for at fungere.

Perifer gasudveksling

Den sidste fase er perifer gasudveksling, hvor ilt bevæger sig fra kapillærerne til celler.Dette sker på samme måde som den måde, gasser diffunderer mellem alveoli og lunge kapillærer i lungerne.Affaldgasser, såsom kuldioxid, der udskilles af celler, går ind i kapillærerne og flytter om kredsløbssystemet til lungerne, hvor de frigøres under udånding.

Andre fysiologiske systemer

Respiration er ikke eksklusiv for organismer med lunger.For eksempel forekommer det i de fleste fiskarter i gæller, der giver dyrene mulighed for at udtrække ilt fra vand.I amfibier forekommer de fleste gasudveksling på tværs af huden;Lungerne giver et middel til at kontrollere kroppens iltniveauer ved at fungere som en sekundær kilde til ilt.Planter producerer ilt via fotosyntesen og tager mere gennem diffusion over deres blade.Uanset den fysiske proces indtager alle disse organismer ilt og udskiller kuldioxid, ligesom pattedyr gør.

Cellulær respiration

Det ilt, der bringes til vævene via fysiologisk respiration, bruges i alle celler til den biokemiske proces med cellulær respiration.Denne proces, der også kaldes oxidativ metabolisme, er et sæt kemiske reaktioner, mange involverer ilt, der giver kroppen mulighed for at omdanne visse molekyler til brugbar energi.I dyre- og planteceller forekommer reaktionerne, der omdanner næringsstoffer til et energirigt molekyle kaldet adenosintriphosphat (ATP).

Oxygen er nødvendig til cellulær respiration, fordi mange oxidationsreduktionsreaktioner, også kaldet redoxreaktioner, forekommer i hele respirationsprocessen.Denne gas er et kraftfuldt oxidationsmiddel, hvilket betyder, at den i kemiske reaktioner let kan give sine tilgængelige elektroner.Dette gør det meget nyttigt i reaktioner.

Reaktionerne, der forekommer, kaldes også katabolisk, fordi de bryder store næringsstofmolekyler til mindre.Disse molekyler er sukker, der er afledt af kulhydrater;Fedtsyrer fra diætfedt;og aminosyrer, afledt af protein.Elektroner frigives, når tHan næringsstoffer er opdelt, og elektronerne bruges i reaktioner, der producerer ATP.Dette energirige molekyle bruges derefter i celler til at drive næsten alle reaktioner, der forekommer inden i dem.

Anaerob cellulær respiration

hos dyr og planter såvel som mange bakteriearter, den type cellulær respiration, der forekommerbetyder simpelthen, at det bruger ilt.I nogle arter af bakterier er respiration anaerob, hvilket betyder, at den ikke bruger ilt.I stedet bruger disse organismer molekyler, såsom nitrat eller svovl som erstatning.Nogle har endda udviklet sig til det punkt, hvor de kun kan bo i iltfrie miljøer.