Oddychanie jest procesem wymiany gazowej pomiędzy żywymi organizmami a środowiskiem . U ludzi i zwierząt oddychanie polega na wymianie dwutlenku węgla w płucach na tlen z powietrza.
Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa rodzaje oddychania: oddychanie komórkowe i oddychanie zewnętrzne.
Oddychanie komórkowe
Znane również jako oddychanie wewnętrzne, jest procesem przekształcania energii chemicznej w formy energii, które mogą być wykorzystane przez komórkę.
Proces ten odbywa się poprzez utlenianie, rozkładając związki organiczne na związki nieorganiczne. Oddychanie komórkowe dzieli się z kolei na dwa rodzaje: oddychanie beztlenowe i oddychanie tlenowe.
W procesie oddychania komórkowego glukoza jest rozkładana w dwóch etapach: glikoliza i oddychanie. Glikoliza zachodzi w cytoplazmie komórek i nie wymaga tlenu; polega na rozłożeniu glukozy (6 węgli) przez serię reakcji biochemicznych do dwóch cząsteczek pirogronianu (3 węgle).
Oddychanie zachodzi w mitochondriach i obejmuje dwa etapy: cykl Krebsa i łańcuch transportu elektronów.
W tym ostatnim etapie, w łańcuchu transportu elektronów, tlen (w oddychaniu tlenowym) odbiera elektrony i powstaje woda. Jeżeli inny związek, jak siarczany lub azotany przejmuje elektrony, to jest to tzw. oddychanie beztlenowe.
Oddychanie tlenowe
Proces przemiany energii charakteryzujący się utlenianiem cząsteczek organicznych przez działanie tlenu, który jest pobierany z powietrza. Efektem końcowym jest woda i dwutlenek węgla.
Oddychanie beztlenowe
Rodzaj oddychania, w którym nie używa się tlenu, lecz siarczan lub azotan, które są końcowymi akceptorami w łańcuchu transportu elektronów, odpowiedzialnymi za syntezę ATP (adenozynotrójfosforan, nukleotyd niezbędny dla energii komórkowej).
Efektem końcowym procesu jest dwutlenek węgla i etanol.
Patrz również Cykl Krebsa
Oddychanie zewnętrzne
Proces wymiany tlenu i dwutlenku węgla z otoczeniem. Dzieli się ono na oddychanie płucne, skrzelowe, tchawiczne i skórne.
Oddychanie płucne
Jest to dominujący rodzaj oddychania u kręgowców lądowych, włącznie z człowiekiem. W tym przypadku tlen jest pobierany z powietrza przez nos i usta, a poprzez ruchy wdechowe i wydechowe dotrze do tchawicy przez gardło.
Tchawica rozgałęzia się na dwie rurki zwane oskrzelami, które wchodzą do płuc, a te z kolei rozgałęziają się na oskrzela. Kończą się one w przypominających woreczki strukturach zwanych pęcherzykami płucnymi, gdzie następuje wymiana tlenu na dwutlenek węgla.
Po uzyskaniu dwutlenku węgla jest on przez układ krwionośny odsyłany z powrotem do płuc, aby zostać wydalony do otoczenia.
Oddychanie tchawiczne
Oddychanie tchawicze, jak sama nazwa wskazuje, odbywa się w tchawicy, która jest strukturą składającą się z kanałów lub kanalików, przez które przechodzi powietrze. Wszystkie owady posiadają tchawki, które przechodzą wzdłuż ich ciała i mają kontakt z otoczeniem poprzez otwory zwane spiralami.
W oddychaniu tchawkowym otwierają się spiralki, aby pobrać tlen z powietrza, a kiedy owady są w stanie spoczynku, ciśnienie osmotyczne komórek pozwala na rozpuszczenie tlenu z płynem tchawkowym i uwolnienie dwutlenku węgla na zewnątrz.
Gdy owad wynurzy się ze stanu spoczynku, płyn z tchawicy zostanie wchłonięty do tkanek, proces oddychania zostanie zakończony, a spiralki otworzą się, aby rozpocząć cykl.
Oddychanie skrzelowe
Rodzaj oddychania występujący u większości zwierząt wodnych, który odbywa się w skrzelach, które są blaszkowatymi strukturami zawierającymi naczynia krwionośne.
W tym przypadku wymiana gazowa odbywa się w wodzie, z której zwierzęta pobierają tlen.
Po przejściu przez skrzela woda przechodzi bezpośrednio do krwiobiegu lub hemolimfy, wypełnionego substancjami odżywczymi płynu, który produkowany jest przez zwierzęta bezkręgowe. Tlen jest transportowany do mitochondriów, gdzie następuje proces oddychania tlenowego, który kończy się wydaleniem dwutlenku węgla, który powstał w wyniku wymiany gazowej.
Oddychanie skórne
W tym przypadku proces oddychania odbywa się przez epidermę. Aby to mogło się odbywać efektywnie, skóra musi być utrzymywana w stanie wilgotnym, dlatego wiele zwierząt wykształciło takie cechy jak miękka skóra, z wieloma fałdami lub gruczołami śluzowymi, aby utrzymać wilgoć.
Annelidy (robaki morskie), szkarłupnie i płazy mają ten rodzaj oddychania. Te ostatnie (w niektórych przypadkach) łączą w sobie oddychanie skórne i płucne, jak np. ropuchy. Jednak to właśnie przez skórę odbywa się większość procesu.
Skóra zwierząt oddychających skórnie jest silnie unaczyniona, co umożliwia optymalny dopływ tlenu do naczyń krwionośnych i odprowadzanie dwutlenku węgla z naczyń krwionośnych do skóry.
(tixagag_6) Oddychanie u roślin
Chociaż oddychanie roślin jest często mylone z fotosyntezą, są to procesy uzupełniające się: w procesie oddychania rośliny pobierają tlen i uwalniają dwutlenek węgla. Podczas fotosyntezy roślina pobiera z otoczenia dwutlenek węgla i uwalnia tlen.
U roślin oddychanie zewnętrzne odbywa się poprzez struktury zwane stomata, które znajdują się w korzeniach i lenticelach, które znajdują się w korze łodyg i korzeni.
Oddychanie komórkowe roślin jest ze swej strony tlenowe, a więc odbywa się zgodnie z opisanymi powyżej procesami.
