Ocena brak

ODDYCHANIE, respiracja

Autor /IzaakGgG Dodano /26.07.2013

Proces -» wymiany gazowej pomiędzy organizmem żywym a środowiskiem, związany z uwalnianiem energii na drodze utleniania związków organicznych. Sprowadza się on do trzech zasadniczych etapów. Pierwszy z nich dotyczy pobrania tlenu z powietrza lub wody i jego transportu do wszystkich komórek ciała, drugi etap ma miejsce na poziomie molekularnym we wnętrzu komórek.

Zachodzi tam rozpad związków organicznych z udziałem tlenu, co prowadzi do uwolnienia energii oraz ditlenku węgla, jest to tzw. oddychanie komórkowe, inaczej wewnętrzne. Wydzielony ditlenek węgla musi.zostać usunięty z organizmu, co związane jest z trzecim etapem oddychania. Etapy pierwszy i trzeci noszą nazwę oddychania zewnętrznego.

Istotą oddychania komórkowego jest uzyskanie energii, magazynowanej najczęściej w formie —> ATP. Jest ono realizowane wskutek utlenienia wysokoenergetycznych związków organicznych, takich jak cukry i tfuszcze, rzadziej białka z udziałem tlenu jako ostatecznego akceptora elektronów - tzw. oddychanie tlenowe (aerobo-we). Istnieje kilka szlaków biochemicznych, które związane są z oddychaniem komórkowym.

Glikoliza, utlenianie kwasów tłuszczowych czy cykl Kresa prowadzą do otrzymania zredukowanych nukle-otydów, np. NADH, Zredukowane nukleotydy przekazują elektrony poprzez łańcuch oddechowy na tlen, który po przyłączeniu protonów tworzy wodę. Podczas przechodzenia elektronów przez łańcuch oddechowy dochodzi do syntezy ATP w procesie -» fosforyzacji oksydacyjnej.

Niewielka część organizmów, tzw. beztlenowce, jest zdolna do życia w warunkach braku dostępu do tlenu. W ich przypadku 'występuje -» oddychanie beztlenowe, w którym tlen zastępują związki organiczne - fermentacja lub związki nieorganiczne, azotany czy siarczany. Powstają wówczas jako produkty ostateczne odpowiednio proste związki organiczne i nieorganiczne oraz energia.

Tylko małe organizmy mogą poprzestać na dyfuzji jako metodzie wymiany gazów z otoczeniem. U organizmów większych oddychanie zewnętrzne związane jest z istnieniem odpowiednich struktur i narządów, które umożliwiają skuteczną wymianę gazową.

W przypadku roślin jest to sieć przestworów międzykomórkowych wraz z —> aparatami szparkowymi. W razie trudności z dostarczeniem powietrza, np. na terenach zalanych wodą, w tkankach zachodzi fermentacja i gromadzenie jej produktów, które są szkodliwe przy wyższych stężeniach. Stąd rośliny przystosowane do takich warunków posiadają aerenchymę, tkankę charakteryzującą się dużymi przestworami, które stanowią rezerwuar tlenu, U roślin najwyższy poziom oddychania obserwuje się w tkankach młodych, np, -> mery-Sternach czy kiełkach. Wówczas nawet 30-60% produktów -» fotosyntezy jest zużywanych w oddychaniu, W starszych organach poziom oddychania maleje, a w organach przetnwalnikowych, jak nasiona, jest prawie niewyczuwalny.

Oddychanie zewnętrzne zwierząt związane jest z występowaniem czterech struktur: powierzchni ciała, skrzeli, płuc i tchawek. Oddychanie całą powierzchnią ciała jest bardzo powszechne, może być jedynym narządem wymiany gazowej albo wspomagać inne struktury, np. u węgorza przebywającego poza wodą większość oddychania zachodzi przez skórę.

Organizmy wodne do oddychania wykorzystują skrzela, czyli bogato unaczynione blaszki omywane wodą. Nie są one przystosowane do oddychania na lądzie, chociaż istnieją zwierzęta, np. krab palmowy, które potrafią oddychać powietrzem za pomocą skrzeli. Typowo lądowymi strukturami oddechowymi są tchawki i płuca. Tchawki -» owadów mają postać cienkich, delikatnych rureczek, które doprowadzają powietrze bezpośrednio do tkanek.

Płuca można podzielić na dyfuzyjne i wentylacyjne. Pierwszy typ jest spotykany np. u pajęczaków, drugi jest typowy dla kręgowców. Wentylacja płuc kręgowców jest wdechowo-wydechowa, czyli powietrze przepływa przez płuca w dwóch kierunkach. Wyjątkiem są płuca ptaków, u których występują worki powietrzne, umożliwiające jednokierunkowy przepływ powietrza, zarówno podczas wdechu jak i wydechu.

Podobne prace

Do góry