Tipi di respirazione e le loro caratteristiche

IL Tipi di respirazione Possono essere classificati come respirazione cellulare, respirazione esterna e respirazione nelle piante. La respirazione è un processo metabolico che si verifica in tutti gli esseri viventi, dando in tutte le cellule come insieme di reazioni chimiche, in presenza o assenza di ossigeno.

Quando pensiamo alla parola "respirazione", il processo vitale di inalare l'aria attraverso il nostro naso e/o la bocca di solito viene in mente per introdurre aria ossigenata nei polmoni ed espirare per espellere l'aria con il biossido di biossido con il diossido di carbonio di biossido fuori da loro.

Tuttavia, tutti gli esseri viventi respirano, entrambi animali multicellulari con complessi sistemi respiratori con polmoni, trachee o branchie, come quegli organismi unicellulari più semplici e altri esseri viventi diversi dagli animali, come funghi e piante.

Per questo motivo diciamo che la respirazione non è solo il processo fisico dello scambio di gas tra un organismo e l'ambiente circostante, ma è la somma tra lo scambio di gas e l'uso dei gas introdotti per la produzione di energia.

La respirazione a livello cellulare è relativamente equivalente in tutti gli esseri viventi, ma nel regno animale, ad esempio, esiste un'ampia varietà di sistemi corporei volti a consentire l'introduzione di gas nel corpo e il successivo rilascio di gas di scarto, cosa quella Molti autori chiamano "respirazione esterna".

Di seguito sono riportati i tipi di respirazione che esistono negli esseri viventi e nelle loro caratteristiche.

Respirazione cellulare

Sebbene sia difficile da immaginare, le cellule respirano. Ogni cellula del nostro corpo, così come ogni cellula nel corpo di un animale, di una pianta e un fungo, respira. Anche i batteri e altri organismi unicellulari composti da cellule animali o vegetali.

La respirazione cellulare è un processo metabolico, il che significa che è costituito da una serie di reazioni biochimiche che vengono eseguite all'interno di tutte le cellule.

Esistono due tipi di respirazione cellulare: uno si verifica in presenza di ossigeno (aerobica) e l'altro non (anaerobico). Conosciamo i due tipi di respirazione:

La maggior parte delle cellule del nostro corpo respira usando l'ossigeno che otteniamo dall'aria che ci circonda, cioè eseguire la respirazione aerobica.

D'altra parte, molti alimenti consumati dall'uomo sono prodotti dai metaboliti risultanti dalla respirazione anaerobica di diversi tipi di microrganismi. Esempio di questi sono yogurt, formaggio, birra, vino, pane, tra gli altri.

Respirazione cellulare aerobica

La respirazione aerobica è ciò che accade in presenza di ossigeno. Si verifica in piante e animali, così come in molti altri organismi unicellulari eucariotici e procariotici. È un tipo di respirazione molto comune ed è descritto semplificato in molti libri attraverso la seguente equazione:

Può servirti: respirazione della pelle: caratteristiche ed esempi di animali

Glucosio (C6H12O6) + ossigeno (O2) → Energia chimica (ATP) + anidride carbonica (CO2) + acqua (H20)

Attraverso la respirazione aerobica, le cellule di qualsiasi organismo producono energia attraverso la lavorazione degli zuccheri contenuti nelle molecole che alimentano (principalmente glucosio), per le quali usano l'ossigeno.

Questo processo è diviso in tre fasi, che nelle cellule eucariotiche si verificano tra due diversi compartimenti: citosol e mitocondri (un organello cellulare). Le tre fasi sono, in effetti, tre percorsi metabolici noti come Glicolisi, ciclo di Krebs E Catena del trasportatore elettronico.

Mentre la glicolisi avviene nel citosol, il ciclo di Krebs e la catena del trasportatore di elettroni si verificano principalmente nei mitocondri, che sono organelli citosolici allungati, con forma di salsiccia, riconosciuta come "fonte di potenza".

Respirazione cellulare anaerobica

La respirazione anaerobica è ciò che accade in assenza di ossigeno.

Possiamo dire che ci sono due tipi di respirazione anaerobica: uno che è noto come fermentazione, in cui i mitocondri non partecipano e l'altro che si verifica in alcuni organismi come una respirazione in cui sono usate molecole alternative all'ossigeno.

• Fermentazione

La fermentazione può verificarsi praticamente in qualsiasi cellula vivente quando non riceve abbastanza ossigeno per eseguire la respirazione aerobica ed è l'unica forma di respirazione in anaerobiosi (assenza di ossigeno) di molti microrganismi.

Nel nostro corpo, ad esempio, alcune delle nostre cellule muscolari respirano anaerobicamente quando svolgiamo attività fisiche molto impegnative che richiedono un rapido rilascio di energia e non ottengono l'ossigeno abbastanza veloce, come quando correggiamo molto rapidamente brevi distanze.

Invece di anidride carbonica, ATP e acqua, nelle cellule muscolari che respirano anaerobicamente, vengono prodotti l'acido lattico e NAD+, il che consente all'ATP di continuare a essere prodotto dalla glicolisi (che è molto inferiore a quello che si verifica nei mitocondri).

Pane, vino e birra sono buoni esempi dell'utilità della respirazione anaerobica nella produzione alimentare, poiché questi sono realizzati grazie ai prodotti della fermentazione alcolica di funghi noti come Lieviti.

• Respirazione anaerobica con substrati alternativi all'ossigeno

D'altra parte, ci sono organismi che hanno sistemi cellulari in grado di svolgere processi molto simili a quelli della respirazione aerobica, cioè dove funziona la catena del trasportatore di elettroni, ma dove invece di ossigeno solfati o nitrati sono usati come accettori di elettroni.

Questo tipo di respirazione si verifica solo in alcuni batteri e archi estremofili, cioè organismi procariotici che vivono in ambienti estremi in cui la disponibilità di ossigeno è molto limitata, ma ci sono altre molecole "comparabili" in termini di respirazione.

Può servirti: anatomia vegetale: storia, oggetto di studio, metodi

Pertanto, questi tipi di organismi non dipendono esclusivamente dalla glicolisi come sistema di produzione di energia, il che è vero per le cellule che fermentano che, quindi, devono consumare quantità molto maggiori di zuccheri per fornire bisogni di energia cellulare.

Respirazione esterna

La respirazione esterna è quella di cui siamo più consapevoli. Ha a che fare con il processo fisico che si verifica negli animali, attraverso il quale i gas vengono scambiati con l'ambiente attraverso le strutture specializzate del corpo.

A seconda del tipo di animale, nonché dell'ambiente in cui vive, la respirazione esterna può verificarsi per fegato, trachee, tegumenti o polmoni ben sviluppati.

Gill Respithing

Molti animali acquatici respirano a causa della respirazione di branchie, cioè attraverso branchie. I pesci sono uno di questi, così come alcuni invertebrati del gruppo mollusco e altri.

Nei pesci, le branchie sono organi respiratori che sono visti come "fessure" ai lati della testa, che sembrano formate da pieghe o "fogli morbidi" in cui può verificarsi lo scambio di gas tra acqua e sangue, in quanto è ricco Area nei vasi sanguigni.

L'ossigeno disciolto in acqua può diffondersi all'interno dei vasi sanguigni, contemporaneamente all'anidride carbonica (prodotto di scarto) si diffonde verso l'acqua, abbandonando il corpo dell'animale.

L'ossigeno che entra viene trasportato dal sangue ai tessuti corporei, dove finalmente raggiunge le cellule che lo useranno per la respirazione cellulare, producendo acqua, anidride carbonica e ATP. L'anidride carbonica raggiunge la circolazione sanguigna ed è scambiato con nuovo ossigeno.

Respirazione polmonare

Molti animali vertebrati, acquatici e terrestri respirano usando polmoni, attraverso la respirazione polmonare. I polmoni sono organi interni formati da pareti di tessuto molto sottili in cui si trovano un gran numero di vasi sanguigni.

Nell'uomo, ad esempio, i polmoni si trovano all'interno della cavità torassica e sono come "sacchi" pieni di aria che ricevono l'aria ricca di ossigeno che viene introdotta dal naso e dalla bocca.

La struttura di questi organi è tale che, all'interno, l'ossigeno passa nel sangue, dove viene trasportato dal resto del corpo abile con una molecola chiamata emoglobina.

L'emoglobina "fornisce" ossigeno alle cellule, fornendo questa molecola fondamentale per la produzione di energia attraverso la respirazione cellulare.

Può servirti: xenobiotici

Allo stesso tempo, l'anidride carbonica che viene scartato viene trasferito dalle cellule al sangue, da dove viene diretto ai polmoni per l'eliminazione con l'espirazione.

Respirazione tracheale

Insetti e aracnidi sono gli animali invertebrati più noti che eseguono la respirazione tracheale, in cui lo scambio di gas si verifica attraverso organi a forma di tubo ramificati che sono pieni di aria e che sono noti come tracheas.

In questo tipo di respirazione, poiché le trachee formano un insieme di condotti collegati ai tessuti, l'ossigeno si diffonde direttamente dall'ambiente alle cellule del corpo, quindi il sistema circolatorio non partecipa.

Respirazione della pelle

La respirazione cutanea si verifica attraverso la pelle, cioè la superficie del corpo animale. Si verifica specificamente negli animali del gruppo anfibio, nonché in altri organismi più semplici come vermi e sanguisughe, ad esempio che di solito vivono in ambienti umidi.

La respirazione cutanea ha a che fare con lo scambio gassoso attraverso la pelle, che in questi animali è generalmente molto sottile e umido, permettendo al gas di diffondersi verso gli strati interni vascolarizzati, da dove viene trasportato dal sistema circolatorio a tutte le cellule del corpo.

Respirare nelle piante

Le piante sono responsabili della produzione di gran parte dell'ossigeno che gli animali usano per respirare, ciò che ottengono attraverso un processo metabolico chiamato fotosintesi, Questo è spesso descritto come "contrario" alla respirazione.

Tuttavia, le cellule vegetali devono anche produrre energia e farlo, così come le cellule animali, attraverso la respirazione mitocondriale e l'uso di zuccheri sintetizzati durante la fotosintesi per ottenere energia sotto forma di ATP.

Sebbene le piante non abbiano un sistema circolatorio come quello degli animali per il trasporto di gas attraverso il corpo, hanno aperture speciali a questo scopo nelle foglie, negli steli, nelle radici e nei fiori, cioè in tutto il corpo.

Queste aperture sono conosciute come Stomas Quando sono sulle foglie e Lenticel Quando sono negli steli, ed è attraverso il quale l'ossigeno può entrare e rilasciare i rifiuti di anidride carbonica.

Riferimenti

1. Fox, s. Yo. (2002). Fisiologia umana. McGraw-Hill.
2. Kardong, k. V. (2006). Vertebrati: anatomia comparativa, funzione, evoluzione (no. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
3. Nelson, d. L., Lechinger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Principi di biochimica Lechinger. Macmillan.
4. Stenesh, J. (1989). Dizionario di biochimica e biologia molecolare. John Wiley.
5. Taiz, l., Zeiger, e., Møller, i. M., & Murphy, a. (2015). Fisiologia e sviluppo vegetale.