Che cosa è la respirazione?

Il termine "respirazione" si riferisce a due processi separati, entrambi i quali si verificano negli esseri viventi e sono legati alla produzione di energia. Uno è la respirazione fisiologica, il processo mediante il quale un organismo prende in ossigeno ed espelle anidride carbonica. La seconda è la respirazione cellulare, una serie di reazioni biochimiche che permettono una cellula per produrre energia.

Respirazione fisiologica

Ci sono quattro fasi di questo processo negli esseri umani e altri mammiferi, e tramano il progresso di ossigeno per inalazione nei polmoni di assorbimento da parte degli organi interni e altri tessuti. Inoltre riguarda il esalazione di anidride carbonica.

Ventilazione

La prima fase è la ventilazione, in cui l'aria si muove dentro e fuori gli alveoli dei polmoni. Si tratta di strutture di collagene fibrose che si espandono durante l'inalazione, a prendere per un importo massimo di ossigeno; su espirazione, si contraggono e rilasciano anidride carbonica. Alveoli sono presenti solo nei polmoni dei mammiferi; tuttavia, esistono strutture simili in altri animali vertebrati, come rettili e uccelli.

Polmonare Scambio Gas

In questa fase, l'ossigeno dagli alveoli entra nel sistema circolatorio attraverso i capillari polmonari. Gli alveoli e capillari polmonari sono separati da una barriera spessa solo due celle; una volta attraverso questa barriera, molecole di ossigeno legano alla emoglobina, una proteina speciale, nei globuli rossi.

Trasporto Gas

Trasporto del gas inizia nei capillari polmonari. In questa fase, ossigeno legato all'emoglobina muove attraverso i vasi sanguigni del sistema circolatorio, eventualmente entrare capillari in tutto il corpo. Capillari alimentano organi, ghiandole e altri tessuti, che hanno bisogno di un costante rifornimento di ossigeno per funzionare.

Peripheral Scambio Gas

La fase finale è lo scambio di gas periferica, in cui ossigeno si sposta da capillari in cellule. Ciò avviene in modo simile a gas diffondono tra alveoli e capillari polmonari nei polmoni. Gli scarichi gassosi, come l'anidride carbonica escreti dalle cellule, entrano i capillari e si muovono se il sistema circolatorio ai polmoni, dove vengono rilasciati durante l'espirazione.

Altri sistemi fisiologici

La respirazione non è esclusivo per gli organismi con i polmoni. Ad esempio, nella maggior parte delle specie di pesce si verifica in branchie, che consentono agli animali di estrarre ossigeno dall'acqua. In anfibi, più scambio di gas avviene attraverso la pelle; i polmoni forniscono un mezzo per controllare i livelli di ossigeno il bodyâ € s, agendo come una fonte secondaria di ossigeno. Le piante producono ossigeno attraverso la fotosintesi, e prendere in più attraverso la diffusione attraverso le loro foglie. Indipendentemente dal processo fisico, tutti questi organismi prendono in ossigeno ed espellono anidride carbonica, come fanno i mammiferi.

Respirazione cellulare

L'ossigeno che viene portato ai tessuti attraverso la respirazione fisiologica è utilizzato in tutte le cellule per il processo biochimico della respirazione cellulare. Tale processo, che è anche indicato come il metabolismo ossidativo, è un insieme di reazioni chimiche, molti ossigeno coinvolgono, che permettono al corpo di alcune molecole convertire in energia utilizzabile. Nelle cellule animali e vegetali, le reazioni si verificano che converte i nutrienti in una molecola ricca di energia chiamata adenosina trifosfato (ATP).

L'ossigeno è necessario per la respirazione cellulare in quanto molte reazioni di ossidazione-riduzione, chiamati anche reazioni redox, si verificano durante il processo di respirazione. Questo gas è un potente agente ossidante, il che significa che, nelle reazioni chimiche, si può facilmente dare suoi elettroni disponibili. Ciò rende molto utile nelle reazioni.

Le reazioni che si verificano sono anche denominati come catabolico, perché rompono grandi molecole nutrienti in quelle più piccole. Queste molecole sono zuccheri, derivati ​​dai carboidrati; acidi grassi da grassi alimentari; e aminoacidi, derivati ​​da proteine. Gli elettroni vengono rilasciati quando i nutrienti sono ripartiti, e gli elettroni vengono utilizzati nelle reazioni che producono ATP. Questa molecola ricca di energia viene quindi utilizzato in cellule per alimentare quasi tutte le reazioni che avvengono al loro interno.

Anaerobica respirazione cellulare

Negli animali e piante, così come molte specie batteriche, il tipo di respirazione cellulare che si verifica è aerobico, che significa semplicemente che utilizza ossigeno. In alcune specie di batteri, la respirazione è anaerobica, che significa che non utilizza ossigeno. Invece, questi organismi utilizzano molecole come il nitrato o zolfo come sostituto. Alcuni hanno addirittura evoluta al punto in cui possono vivere solo in ambienti privi di ossigeno.

  • La respirazione avviene nelle branchie di pesce.
  • Le piante producono ossigeno attraverso la fotosintesi.
  • Respirazione coinvolge la respirazione in ossigeno ed espirando anidride carbonica.