การหายใจคืออะไร?

คำว่าการหายใจหมายถึงสองกระบวนการแยกกันซึ่งทั้งสองอย่างเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตและเกี่ยวข้องกับการสร้างพลังงานหนึ่งคือการหายใจทางสรีรวิทยากระบวนการที่สิ่งมีชีวิตใช้ในออกซิเจนและขับถ่ายคาร์บอนไดออกไซด์ประการที่สองคือการหายใจของเซลล์ซึ่งเป็นชุดของปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่อนุญาตให้เซลล์สร้างพลังงาน

การหายใจทางสรีรวิทยา

มีสี่ขั้นตอนในกระบวนการนี้ในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ และพวกเขาวางแผนความคืบหน้าของออกซิเจนจากการสูดดมเข้าไปในปอดเพื่อการดูดซึมโดยอวัยวะภายในและเนื้อเยื่ออื่น ๆนอกจากนี้ยังครอบคลุมการหายใจออกของคาร์บอนไดออกไซด์

การระบายอากาศ

ขั้นตอนแรกคือการระบายอากาศซึ่งอากาศเคลื่อนเข้าและออกจากถุงของปอดเหล่านี้เป็นโครงสร้างคอลลาเจนที่มีเส้นใยที่ขยายตัวในระหว่างการสูดดมเพื่อใช้ในปริมาณสูงสุดของออกซิเจนเมื่อหายใจออกพวกเขาทำสัญญาและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถุงมีอยู่ในปอดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเท่านั้นอย่างไรก็ตามโครงสร้างที่คล้ายกันมีอยู่ในสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ เช่นสัตว์เลื้อยคลานและนก

การแลกเปลี่ยนก๊าซปอด

ในขั้นตอนนี้ออกซิเจนจากถุงเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตผ่านเส้นเลือดฝอยในปอดถุงลมและเส้นเลือดฝอยในปอดจะถูกคั่นด้วยสิ่งกีดขวางเพียงสองเซลล์หนาเมื่อข้ามสิ่งกีดขวางนี้โมเลกุลออกซิเจนผูกกับฮีโมโกลบินซึ่งเป็นโปรตีนพิเศษในเซลล์เม็ดเลือดแดง

การขนส่งก๊าซ

การขนส่งก๊าซเริ่มต้นในเส้นเลือดฝอยในปอดในขั้นตอนนี้ออกซิเจนผูกพันกับฮีโมโกลบินเคลื่อนที่ผ่านหลอดเลือดของระบบไหลเวียนโลหิตในที่สุดก็เข้าสู่เส้นเลือดฝอยทั่วร่างกายเส้นเลือดฝอยเลี้ยงอวัยวะต่อมและเนื้อเยื่ออื่น ๆ ซึ่งต้องการการจัดหาออกซิเจนอย่างต่อเนื่องในการทำงาน

การแลกเปลี่ยนก๊าซส่วนปลาย

ขั้นตอนสุดท้ายคือการแลกเปลี่ยนก๊าซส่วนปลายซึ่งออกซิเจนเคลื่อนที่จากเส้นเลือดฝอยเข้าสู่เซลล์สิ่งนี้เกิดขึ้นในทำนองเดียวกันกับวิธีที่ก๊าซกระจายระหว่างถุงและเส้นเลือดฝอยในปอดในปอดก๊าซเสียเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ขับเคลื่อนโดยเซลล์เข้าสู่เส้นเลือดฝอยและเคลื่อนที่แม้ว่าระบบไหลเวียนโลหิตไปยังปอดซึ่งจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างการหายใจออก

ระบบทางสรีรวิทยาอื่น ๆ

การหายใจไม่ได้ จำกัด เฉพาะสิ่งมีชีวิตที่มีปอดตัวอย่างเช่นในปลาส่วนใหญ่มันเกิดขึ้นในเหงือกซึ่งทำให้สัตว์สามารถสกัดออกซิเจนออกจากน้ำในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำการแลกเปลี่ยนก๊าซส่วนใหญ่เกิดขึ้นทั่วผิวหนังปอดเป็นวิธีการควบคุมระดับออกซิเจนของร่างกายโดยทำหน้าที่เป็นแหล่งออกซิเจนรองพืชผลิตออกซิเจนผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและใช้มากขึ้นผ่านการแพร่กระจายข้ามใบของพวกเขาโดยไม่คำนึงถึงกระบวนการทางกายภาพสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเหล่านี้ใช้ในออกซิเจนและขับถ่ายคาร์บอนไดออกไซด์เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

การหายใจของเซลล์

ออกซิเจนที่นำไปสู่เนื้อเยื่อผ่านการหายใจทางสรีรวิทยาถูกนำมาใช้ในเซลล์ทั้งหมดสำหรับกระบวนการทางชีวเคมีของการหายใจของเซลล์กระบวนการนี้ซึ่งเรียกว่าการเผาผลาญออกซิเดชั่นเป็นชุดของปฏิกิริยาทางเคมีหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนซึ่งทำให้ร่างกายสามารถแปลงโมเลกุลบางอย่างเป็นพลังงานที่ใช้งานได้ในเซลล์สัตว์และพืชปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่แปลงสารอาหารให้เป็นโมเลกุลที่อุดมด้วยพลังงานที่เรียกว่า adenosine triphosphate (ATP)

ออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการหายใจของเซลล์เนื่องจากปฏิกิริยาการลดออกซิเดชันจำนวนมากเรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์เกิดขึ้นตลอดกระบวนการหายใจก๊าซนี้เป็นสารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังซึ่งหมายความว่าในปฏิกิริยาทางเคมีมันสามารถให้อิเล็กตรอนที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดายสิ่งนี้ทำให้มีประโยชน์มากในการตอบสนอง

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นนั้นเรียกว่า catabolic เพราะพวกเขาทำลายโมเลกุลของสารอาหารขนาดใหญ่ออกเป็นปฏิกิริยาที่เล็กกว่าโมเลกุลเหล่านี้เป็นน้ำตาลซึ่งได้มาจากคาร์โบไฮเดรตกรดไขมันจากไขมันในอาหารและกรดอะมิโนมาจากโปรตีนอิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาเมื่อ tสารอาหารของเขาพังทลายลงและอิเล็กตรอนจะใช้ในปฏิกิริยาที่ผลิต ATPโมเลกุลที่อุดมด้วยพลังงานนี้จะถูกใช้ในเซลล์เพื่อใช้พลังงานเกือบทั้งหมดปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในพวกเขา

การหายใจของเซลล์แบบไม่ใช้ออกซิเจน

ในสัตว์และพืชเช่นเดียวกับแบคทีเรียหลายชนิดชนิดของการหายใจของเซลล์ที่เกิดขึ้นคือแอโรบิคเพียงแค่หมายความว่ามันใช้ออกซิเจนในแบคทีเรียบางชนิดการหายใจเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้ใช้ออกซิเจนแต่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ใช้โมเลกุลเช่นไนเตรตหรือซัลเฟอร์แทนบางคนได้พัฒนาไปจนถึงจุดที่พวกเขาสามารถอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนเท่านั้น