Respirazione diretta

Jellyfish Respirare per la respirazione diretta. Dan90266, Wikimedia Commons

Cos'è la respirazione diretta?

IL respirazione diretta È quello che si verifica tra le cellule di un essere vivente e l'ambiente, senza aver bisogno di un organo da respirare, cioè lo scambio di gas si verifica attraverso una membrana.

In questi organismi c'è un trasporto di ossigeno per semplice diffusione: poiché l'ossigeno è in maggiore quantità all'estero, si diffonde all'interno dell'organismo.

La respirazione diretta è uno dei diversi tipi di respirazione, accanto alla respirazione a causa della diffusione del sangue, della respirazione tracheale, della respirazione per fegato e della respirazione polmonare. Questi sono classificati come respirazione semplice o complessa, secondo i diversi meccanismi per estrarre l'ossigeno da ciò che li circonda. 

La respirazione è un processo involontario. La sua funzione principale è quella di fornire ossigeno alle cellule del corpo e scartare l'anidride carbonica. Tutti gli esseri viventi hanno meccanismi per svolgere questo processo.

In tutti i casi, questo scambio di gas che si verifica tra un organismo e il suo ambiente viene eseguito attraverso la diffusione, il processo fisico che consente questo scambio.

Nel caso degli umani, la diffusione si verifica nei polmoni e nel caso di organismi più semplici, come spugne, coralli o meduse, si verifica su tutta la superficie dei loro corpi.

Le creature più semplici, come gli organismi unicellulari, dipendono completamente dalla diffusione per lo spostamento e lo scambio di gas.

All'aumentare della complessità di questi organismi, le cellule si stanno allontanando dallo strato cellulare in cui si verifica lo scambio di gas con l'ambiente. In questo modo diventa più difficile che i gas per diffusione siano ottenuti ed eliminati.

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Respirazione diretta o respirazione di diffusione

Sebbene gli organismi specializzati abbiano un'ampia varietà di cellule con funzioni diverse, una struttura è comune a tutte le cellule: la membrana cellulare o la membrana plasmatica.

Questa membrana forma una sorta di barriera attorno alle cellule e regola tutto ciò che entra e le lascia.

La struttura della membrana cellulare è estremamente importante. È composto principalmente da due fogli di fosfolipidi e proteine ​​che gli consentono di controllare ciò che accade attraverso di esso.

Il fosfolipide è una molecola costituita da acidi grassi, alcol (glicerolo) e un gruppo di fosfato. Queste molecole sono in costante movimento casuale.

La membrana cellulare è semipermeabile, il che significa che alcune piccole molecole possono attraversarla. Poiché le molecole di membrana sono sempre in movimento, consentire di formare aperture temporanee per attraversare piccole molecole da un lato della membrana.

Questo costante movimento e la concentrazione sproporzionata delle molecole all'interno e all'esterno della cellula, facilita che possono essere mosse dalla membrana.

Le sostanze all'interno della cellula contribuiscono anche a determinare il livello di concentrazione tra la cellula e ciò che la circonda.

All'interno puoi trovare il citosol, per lo più composto da acqua, organelli e diversi composti come carboidrati, proteine ​​e sali, tra gli altri.

Diffusione dell'ossigeno

Le molecole si spostano al di sotto del livello di concentrazione. Cioè, il suo movimento va da un'area di maggiore concentrazione a una concentrazione inferiore. Questo processo si chiama diffusione.

Una molecola di ossigeno può passare attraverso la membrana plasmatica di una cellula, poiché è abbastanza piccola e con le condizioni appropriate.

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La maggior parte degli esseri viventi usano costantemente ossigeno nelle reazioni chimiche che si verificano nelle loro cellule. Tra questi processi chimici ci sono la respirazione cellulare e la produzione di energia.

Pertanto, la concentrazione di ossigeno all'interno delle cellule è molto più bassa della concentrazione di ossigeno al di fuori di loro. Quindi le molecole si muovono dall'esterno della cellula.

Allo stesso modo, le cellule producono anche più anidride carbonica di ciò che li circonda, quindi c'è una maggiore concentrazione all'interno della cellula esterna.

Quindi questo anidride carbonica si sposta dall'interno rende l'esterno della cellula. Questo scambio di gas è vitale per sopravvivere.

Leggi Fick

Ci sono organismi che non hanno organi respiratori specializzati come umani e altri animali. Pertanto, devono prendere ossigeno ed espellere l'anidride carbonica attraverso la pelle.

Per questo semplice scambio di gas, sono necessarie diverse condizioni. Le leggi di Fickk stabiliscono che la proporzione di diffusione attraverso una membrana dipende dalla superficie, dalla concentrazione e dalla differenza di distanza.

Pertanto, i loro corpi devono essere sottili e lunghi (di scarso volume ma con molta superficie). Inoltre, dovrebbero secernere una sostanza bagnata e viscosa che facilita lo scambio (come con il muco trovato nei polmoni).

Organismi con respirazione diretta

Gli organismi come Oxyuros (nematodi), Tasias (Minte di piastrel), Jellyfish (Celestroads) e spugne (porifers) che respirano attraverso la diffusione, non hanno un sistema respiratorio, tendono ad avere forme sottili ed estese.

A causa della forma e della semplicità di questi organismi, ogni cellula del tuo corpo è molto vicina all'ambiente esterno. Le loro cellule rimangono bagnate in modo che la diffusione dei gas venga eseguita direttamente.

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Avevano piccoli e appiattiti. La forma del suo corpo aumenta la superficie e l'area di diffusione, garantendo che ogni cellula all'interno del corpo sia vicina alla superficie della membrana esterna per accedere all'ossigeno.

Se questi parassiti avessero una forma cilindrica, allora le cellule centrali del loro corpo non sarebbero in grado di ottenere ossigeno.

Infine, va notato che il processo di diffusione che consente l'ossigeno e l'espulsione dell'anidride carbonica è un processo passivo, come qualsiasi altro meccanismo respiratorio. Nessun organismo ha effetto coscientemente né può controllarlo.

Respirazione per la diffusione del sangue

Una forma di diffusione più complessa incorpora un sistema circolatorio che consente un maggiore spostamento. Consiste nel trasportare ossigeno attraverso uno strato bagnato della superficie fino al flusso sanguigno.

Una volta che l'ossigeno è nel sangue, può diffondersi attraverso il corpo per raggiungere tutte le cellule e i tessuti. Questo sistema è utilizzato da anfibi, vermi e sanguisughe, per esempio.

Come per i tempi, i lombrichi hanno un corpo cilindrico, ma sottile, che ha molta superficie e poco volume.

Inoltre, mantengono il loro corpo umido separando un muco viscoso nelle loro ghiandole epiteliali che consentono loro di catturare e dissolvere l'ossigeno dall'aria.

Esempi di organismi con respirazione diretta

- Medusa.

- Coralli.

- Spugne calcaree.

- Actinie.

- Hydra.

- Anemoni.

Riferimenti

1. Essere tutto. Oh! Le meraviglie di un lombrico. Come la diffusione consente a un lombrico di respirare. Estratto da SAS.UPENN.Edu.
2. Respirazione - come funziona. Recuperato da ScienceClarified.com.